[go: up one dir, main page]

EP4363149A1 - Method for plasma-cutting workpieces - Google Patents

Method for plasma-cutting workpieces

Info

Publication number
EP4363149A1
EP4363149A1 EP22765421.7A EP22765421A EP4363149A1 EP 4363149 A1 EP4363149 A1 EP 4363149A1 EP 22765421 A EP22765421 A EP 22765421A EP 4363149 A1 EP4363149 A1 EP 4363149A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plasma
cutting
torch
workpiece
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22765421.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
André PÖTSCH
Thomas Steudtner
Volker Krink
René Nogowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kjellberg Stiftung
Original Assignee
Kjellberg Stiftung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102021005500.4A external-priority patent/DE102021005500B4/en
Application filed by Kjellberg Stiftung filed Critical Kjellberg Stiftung
Publication of EP4363149A1 publication Critical patent/EP4363149A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/003—Scarfing, desurfacing or deburring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B23K2103/05—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof

Definitions

  • the invention relates to a method for plasma cutting of workpieces, in particular for hole cutting.
  • Plasma is a thermally highly heated, electrically conductive gas that consists of positive and negative ions, electrons, and excited and neutral atoms and molecules.
  • gases e.g. the monatomic argon or helium and/or the diatomic gases hydrogen, nitrogen, oxygen or air are used as the plasma gas. These gases ionize and dissociate with the energy of the plasma arc.
  • the parameters of the plasma jet can be greatly influenced by the design of the nozzle and electrode. These parameters of the plasma jet are z. B. the jet diameter, the temperature, energy density and the flow rate of the gas.
  • the plasma is constricted by a nozzle that can be gas or water-cooled.
  • the nozzle has a nozzle bore through which the plasma jet flows.
  • energy densities of up to 2 ⁇ 10 6 W/cm 2 can be achieved.
  • Temperatures of up to 30,000°C occur in the plasma jet, which, in conjunction with the high flow rate of the gas, result in very high cutting speeds on all electrically conductive materials.
  • Plasma cutting is now an established process for cutting electrically conductive materials, with different gases and gas mixtures being used depending on the cutting task.
  • Plasma torches typically have a plasma torch body in which an electrode and a nozzle are mounted. The plasma gas flows between them and exits through the nozzle bore. Most of the time, the plasma gas is fed through a gas duct between attached to the electrode and the nozzle, guided and can be made to rotate. Modern plasma torches also have a supply for a secondary medium, either a gas or a liquid. The nozzle is then surrounded by a secondary gas cap. In liquid-cooled plasma torches in particular, the nozzle is fixed by a nozzle cap, as described in DE 10 2004 049 445 A1, for example. The cooling medium then flows between the nozzle cap and the nozzle.
  • the secondary medium then flows between the nozzle or the nozzle cap and the secondary gas cap and emerges from the bore of the secondary gas cap. It affects the plasma jet formed by the arc and plasma gas. It can be set in rotation by a gas guide arranged between the nozzle or nozzle cap and the secondary gas cap.
  • the secondary gas cap protects the nozzle and nozzle cap from the heat or ejected molten metal of the workpiece, especially when the plasma jet pierces the material of the workpiece to be cut. It also creates a defined atmosphere around the plasma jet when cutting.
  • air, oxygen or nitrogen or a mixture thereof are usually used as plasma gases.
  • Air, oxygen or nitrogen or a mixture thereof are also usually used as secondary gases, with the composition and volume flows of the plasma gas and the secondary gas usually being different, but they can also be the same.
  • the plasma gases usually used are nitrogen, argon, an argon-hydrogen mixture, a nitrogen-hydrogen mixture or an argon-hydrogen mixture -nitrogen mixture used.
  • air can also be used as the plasma gas, but the oxygen content in the air leads to oxidation of the cut surfaces and thus to a deterioration in the cut quality.
  • Nitrogen, argon, an argon-hydrogen mixture, a nitrogen-hydrogen mixture or an argon-hydrogen-nitrogen mixture are also usually used as the secondary gas, with the composition and volume flows of the plasma gas and the secondary gas usually being different. but can also be the same.
  • the feed rate v is intended here to mean the speed at which a plasma torch is moved relative and parallel to a workpiece surface. It happens usually by a guidance system, e.g. by a CNC-controlled coordinate guidance machine or a robot.
  • FIGS. 1 and 2 Conventional arrangements for plasma cutting are shown in FIGS. 1 and 2 as a schematic example.
  • An electrical cutting current flows from a power source 1.1 of a plasma cutting system 1 via a line 5.1 to a plasma cutting torch 2 via its electrode 2.1 a plasma jet 3 constricted by a nozzle 2.2 and a nozzle opening 2.2.1 to a workpiece 4 and then via a line 5.3 back to the Power source 1.1.
  • the plasma cutting torch 2 is supplied with gas via lines 5.4 and 5.5 from a gas supply 6 to the plasma cutting torch 2 .
  • the plasma cutting system 1 there is a high-voltage ignition device 1.3, a pilot resistor 1.2, a power source 1.1 and a switching contact 1.4 and their control device (not shown). Valves for controlling the gases can also be present, but these are not shown here.
  • the plasma cutting torch 2 essentially consists of a plasma torch body 2.7 with a beam generation system comprising the electrode 2.1, the nozzle 2.2 and a gas supply 2.3 for plasma gas PG.
  • the plasma torch body 2.7 continues to supply the media (gas, cooling water and electricity).
  • the electrode 2.1 of the plasma cutting torch 2 is usually a non-consumable electrode 2.1, which essentially consists of a high-temperature material such as tungsten, zirconium or hafnium and therefore has a very long service life.
  • the electrode 2.1 often consists of two interconnected parts, an electrode holder 2.1.1, which is made of a material that conducts electricity and heat well (e.g. copper, silver, alloys thereof), and a high-melting emission insert 2.1.2 with a low electron work function (such as hafnium, zirconium, tungsten).
  • the nozzle 2.2 usually consists of copper and constricts the plasma jet 3.
  • a gas duct 2.6 for the plasma gas PG, which causes the plasma gas to rotate, can be arranged between the electrode 2.1 and the nozzle 2.2.
  • the part of the plasma cutting torch 2 from which the plasma jet 3 emerges from the nozzle 2.2 is referred to as the plasma torch tip 2.8.
  • the distance between the plasma torch tip 2.8 and the workpiece surface 4.1 is denoted by d.
  • a secondary gas cap 2.4 for supplying a secondary medium for example a secondary gas SG
  • a secondary gas cap 2.4 for supplying a secondary medium, for example a secondary gas SG
  • the combination of secondary gas cap 2.4 and secondary gas SG protects the nozzle 2.2 from damage when the plasma jet 3 pierces the workpiece 4 and creates a defined atmosphere around the plasma jet 3.
  • a gas guide 2.9 Between the nozzle 2.2 and The secondary gas cap 4 is a gas guide 2.9, which can set the secondary gas SG in rotation.
  • the location of the plasma cutting torch 2 from which the plasma jet 3 emerges from the secondary gas cap 2.4 is referred to as the plasma torch tip 2.8.
  • the distance between the plasma torch tip 2.8 and the workpiece surface 4.1 is also denoted.
  • a pilot arc is first ignited between the electrode 2.1 and the nozzle 2.2 with a low electrical current (e.g. 10 A - 30 A) and therefore low power, e.g. by means of high electrical voltage generated by the high-voltage ignition device 1.3.
  • the current (pilot current) of the pilot arc flows through the line
  • This low-energy pilot arc prepares the distance between the plasma torch tip 2.8 and the workpiece 4 for the cutting arc through partial ionization. If the pilot arc touches the workpiece 4, it occurs due to the electrical potential difference between the nozzle generated by the electrical resistor 1.2
  • the plasma cutting torch 2 is moved with a guide system (not shown) relative to a workpiece 4 or its surface 4.1.
  • a guide system (not shown) relative to a workpiece 4 or its surface 4.1.
  • This can e.g. B. be a robot or a CNC-controlled guide machine.
  • the control device of the guidance system communicates with the arrangement according to Figure 1 or 2.
  • the control device of the management system starts and ends the operation of the plasma cutting torch 2.
  • a large number of signals and information e.g. B. about operating states and data, as only ON and OFF between the control device of the management system and the plasma cutting system.
  • High cutting qualities can be achieved with plasma cutting. Criteria for this are, for example, a low squareness and inclination tolerance according to DIN ISO 9013. When adhering to the optimal cutting parameters, these include, among other things, the electric cutting current, the cutting speed, the distance between the plasma cutting torch and the workpiece and the gas pressure, smooth cut surfaces and dross-free edges can be achieved.
  • a typical cutting task for plasma cutting is cutting out one or more contours from a workpiece.
  • the workpiece 4 before the contour is cut, the workpiece 4 must be pierced and pierced through.
  • the plasma cutting torch 2 is positioned with a distance d1 between the torch tip 2.8 and the workpiece surface 4.1, as shown by way of example in FIG. 3, and the pilot arc 3.1 is ignited, as shown by way of example in FIG. d1 must usually be selected in such a way that the pilot arc reaches the workpiece surface and the arc can “translate” from the nozzle to the workpiece and the plasma jet can form towards the workpiece.
  • part of the melted material 418 of the workpiece 4 sprays past the nozzle 2.2, the secondary gas cap 2.4 and the plasma torch tip 2.8 or the plasma cutting torch 2. Nevertheless, part of the high-splashing material remains, which, particularly in the case of greater sheet metal thicknesses, splashes against the components mentioned and damages them. Attempts are also made to guide the plasma cutting torch 2 in the direction of the contour to be cut out parallel to the workpiece surface 4.1 at a lower speed than the cutting speed in order to keep the spattering material away from the plasma cutting torch and the components mentioned.
  • the melted material squirts out of the underside of the workpiece 4.5 and it can be cut.
  • the present invention is therefore based on the object of avoiding, but at least reducing, damage to a plasma torch, a plasma torch tip, in particular a nozzle, a nozzle opening and/or a secondary gas cap when piercing a workpiece by high-splashing molten hot material, in order in particular also in to be able to pierce larger sheet metal thicknesses safely.
  • this object is achieved by a method according to claim 1.
  • the rinsing can also be referred to as a trough or indentation.
  • the present invention is based on the surprising finding that by producing a flushing on a workpiece surface before piercing into and through the workpiece, e.g. by parameters that deviate from the cutting, with which the plasma cutting torch is operated or moved, piercing into and through is opposed the prior art thicker material can be done safely.
  • 2 shows a further arrangement for plasma cutting according to the prior art
  • 3 shows an example of the process of positioning a plasma cutting torch during plasma cutting
  • FIG. 5 by way of example the process of piercing a plasma jet during plasma cutting
  • 6 to 13 show details of a method for plasma cutting of workpieces according to a particular embodiment of the present invention
  • FIG. 14 shows time curves for plasma torch distance and advance speed according to a special embodiment of the present invention
  • 15 shows the time curves of plasma torch distance and advance speed according to a further special embodiment of the present invention.
  • the piercing process up to the final piercing into and through the workpiece for mild steel with a material thickness 4.3 of 60 mm and a cutting current I4 of 300 A, for example, is explained as an example.
  • the feed rate v4 of the plasma cutting torch 2 is 300 mm/min, for example, and the plasma torch distance d4 is 7 mm, for example.
  • oxygen is used as the plasma gas PG, for example, and air, for example, is used as the secondary gas SG.
  • the kerf width 452 of the kerf 450 produced during cutting is approximately 6.5 mm.
  • the piercing process can essentially be divided into 4 phases, for example.
  • Phase 1 Positioning the plasma torch, igniting the pilot arc and initiating the main arc
  • Phase 2 Rinsing the workpiece from the workpiece surface
  • Phase 3 Plunging into and through the workpiece
  • Stage 4 Cutting The phases can merge directly into one another and even partially overlap. However, transition processes between the phases and, in principle, further and/or alternative phases are also possible.
  • FIG. 6 shows an example of how a plasma torch 2 with a plasma torch distance d1 of 9 mm, for example, is positioned between a plasma torch tip 2.8 and a workpiece surface 4.1 (phase 1).
  • d1 must usually be selected in such a way that the pilot arc reaches the workpiece surface and the arc can “translate” from the nozzle to the workpiece and the plasma jet can form towards the workpiece.
  • FIG. 7 shows that a pilot arc 3.1 has been ignited. This initially burns between an electrode 2.1 and a nozzle 2.2 (not shown here, see FIGS. 1 and 2) with, for example, 25 A (phase 1).
  • the current is increased to the cutting current of 300 A, for example.
  • the feed rate v with which the plasma cutting torch 2 is moved relative to the workpiece surface 4.1 in the feed direction 10, is increased from v1 of, for example, 0 mm/min to v2 of, for example, 2,800 mm/min. This is advantageously significantly greater than the feed rate v4 during cutting (phase 4).
  • the shape of the contour 430, which the plasma torch 2 describes in relation to the workpiece surface 4.1, seen from above onto the workpiece surface 4.1, with the feed speed v2, is in this case an oval contour 430 with a size of, for example, approx. 48 mm ⁇ 8 mm ( Figure 9b).
  • the feed speed v2 and the plasma torch distance d2 are so great that the molten material 418 spraying up from the workpiece surface 4.1 squirts away laterally in such a way that it does not affect the plasma cutting torch 2, the nozzle 2.2, a secondary gas cap 2.4 and the plasma torch tip 2.8, or only to a very small extent Share touches that they are not damaged, as shown in Figure 9a (phase 2). In this example, this is achieved in particular through the combination of the described parameters v2 and d2. Only material is removed. The plasma cutting torch is advantageously moved so quickly (v2) and is sufficiently far away (d2) that the melted material sprays away to the side. You can also imagine that the plasma beam is deflected against the direction of feed due to the rapid movement. The melted material then also sprays in this direction. Overall, one could also say that the energy input into the surface per unit length (mm) is advantageously smaller than when cutting.
  • Figure 9b shows the oval contour 430 described by the plasma cutting torch 2 in a plan view of the workpiece surface 4.1.
  • This is circumvented twice here, for example, and the result is a flushing 410, which is also shown, with a maximum length 419 of, for example, approx. 57 mm and a width 420 of 17 mm, for example.
  • the washout 410 has an oval shape 415 with a peripheral edge 413 at the transition between the washout 410 and the workpiece surface 4.1.
  • the distance 417 of the deepest point of the flushing 410, measured perpendicularly (i.e. according to the right-angled coordinate system drawn in the figures in the z-direction) to the workpiece surface 4.1, is 25 mm here, for example (phase 2).
  • the smallest distance 411 between the edge 413 of the resulting flushing 410 and the oval contour 430 described by the plasma cutting torch 2 is, for example, approx. 4.5 mm
  • the distance 412 of the longitudinal edges of the oval contour 430 described by the plasma cutting torch 2 is, for example, 8 mm.
  • the distance 411 is smaller than the distance 412 and the distance 412 is smaller than twice the distance 411.
  • FIG. 10 shows the plasma cutting torch 2 shortly after leaving the circumnavigation of the contour 430. It has been moved in the direction of the edge 413 of the flushing 410 for, for example, approx. 2 mm and positioned in such a way that the plasma jet 3 is at least partially on the edge 413 and/or or meets the slope 421 of the washout 410.
  • the feed rate v3 is significantly lower than the feed rate v2 during removal.
  • the length 419 of the flushing 410 is so great that the material 418 spraying up until it pierces can spray away through the flushing 410 in the opposite direction to the cutting direction 10 in such a way that it does not damage the plasma cutting torch 2, the plasma torch tip 2.8, the nozzle 2.2 and/or the secondary gas cap 2.4 or mostly untouched.
  • the washout 410 should advantageously be so large that the high Feed speed v2 can "fly through" molten material 418 that is splashing up laterally between the plasma cutting torch 2 and its components (nozzle 2.2, secondary gas cap 2.4, plasma torch tip 2.8) and the edge 413 and the slope 421 of the flushing 410. If the flushing is too small, the material spraying up hits the opposite part of the edge 413 and the slope 421 of the flushing 410 and can be deflected or deflected back in the direction of the plasma cutting torch 2 .
  • the plasma torch distance d3 is chosen to be 25 mm, equal to the plasma torch distance d2 during removal.
  • the plasma torch distance d3 is greater than the plasma torch distance d4 during cutting (phase 4).
  • the feed speed v4 selected for cutting e.g. 60 mm mild steel and the plasma torch distance d4 can be adjusted in order to carry out the cutting process in which a kerf 450 with a kerf width 452 is created (phase 4).
  • Figure 11 shows the plasma cutting torch 2 immediately after piercing through the workpiece
  • Figure 12 shows the plasma cutting torch during cutting
  • Figure 13 shows the top view of the workpiece surface 4.1 and the kerf 450 and flushing 410 created by the plasma cutting torch 2 (representation without plasma cutting torch 2).
  • the melted material 423 squirts out of the underside of the workpiece 4.5.
  • Figures 14 and 15 show an example of the schematic sequence of the plasma torch distance (d, d1, d2, d3, d4) and the feed speed (v, v1, v2, v3, v4) of the plasma cutting torch 2 during the temporal phases 1, 2, 3 and 4 shown.
  • FIG. 15 also shows that between phases 1, 2, 3 and 4 there can be at least one further phase. This can also just be the transition between two parameters, e.g. v1 and v2, v2 and v3, v3 and v4 and/or d1 and d2, d2 and d3, d3 and d4. In practice, this will usually be the case because the "abrupt" transitions shown in Figure 14 do not exist in this form. However, additional longer phases can also be intentionally present.
  • phase 5 with a time t5 can be provided in particular between phase 3 and phase 4, in which the plasma torch distance d5 and/or the feed speed d5 differs from that/those of phases 3 and 4.
  • the plasma torch distance d5 and/or the feed speed d5 differs from that/those of phases 3 and 4.
  • the current I can be "0", for example.
  • the vector of the feed rate can, in principle, in addition to a component parallel to the workpiece surface, i.e. H. in the right-angled coordinate system drawn in the figures, from which the y-axis runs into the plane of the drawing (perpendicular), in the x-y plane, also have a component (z-component) perpendicular to the workpiece surface. This would then cause the parameter d to change.
  • a higher feed rate v2 than feed rate v4 during cutting and a higher plasma torch distance d2 than plasma torch distance d4 during cutting were selected for removing or generating flushing 410 (phase 2).
  • the current I2 advantageously has the same magnitude as the cutting current I4 during cutting.
  • phase 2 it is possible to work with the following parameters that have changed compared to cutting (phase 4):
  • the oxidizing fraction means the volume percentage of oxidizing gas, for example oxygen or carbon dioxide, in the plasma gas or secondary gas.
  • the reducing proportion means the proportion by volume of reducing gas, for example hydrogen or methane, in the plasma gas or secondary gas.
  • Rinsing is moved in phase 2: oval, 35 mm x 6 mm, circled twice
  • Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, approx. 43 mm x 14 mm
  • Rinsing is moved in phase 2: oval, 48 mm x 8 mm, circled 2x
  • Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, approx. 57 mm x 17 mm
  • Rinsing is moved in phase 2: oval, 48 mm x 8 mm, circled 2x
  • Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, approx. 57 mm x 17 mm
  • Plasma gas Argon-hydrogen mixture
  • Rinsing is moved in phase 2: oval, 40 mm x 6 mm, circled 2x
  • Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, approx. 45 mm x 11 mm
  • Plasma gas Argon-hydrogen mixture
  • Rinsing is moved in phase 2: oval, 60 mm x 6 mm, circled 3x
  • Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, approx. 65 mm x 11 mm
  • Plasma gas Argon-hydrogen mixture
  • Rinsing in phase 2 is moved: oval, 40 mm x 6 mm, 1x circumnavigated
  • Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, approx. 50 mm x 15 mm
  • Plasma gas Argon-hydrogen mixture
  • Rinsing in phase 2 is moved: oval, 60 mm x 6 mm, 1x circumnavigated
  • Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, approx. 62 mm x 8 mm
  • Plasma gas Argon-hydrogen mixture
  • Rinsing in phase 2 is moved: oval, 60 mm x 8 mm, 1x circumnavigated
  • Shape and size (length 419 x width 420) of the resulting washout 410 oval, ca. 66 mm x 14 mm
  • phase 4 plasma gas p1 plasma gas pressure p11 plasma gas pressure in phase 1 p12 plasma gas pressure in phase 2 p13 plasma gas pressure in phase 3 p14 plasma gas pressure in phase 4 p2 secondary gas pressure p21 secondary gas pressure in phase 1 p22 secondary gas pressure in phase 2 p23 secondary gas pressure in phase 3 p24 secondary gas pressure in phase 4

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for plasma-cutting workpieces, wherein at least one plasma cutting torch is used, which has at least a plasma torch body, an electrode and a nozzle, through the nozzle opening of which at least a plasma gas or plasma gas mixture flows and which constricts the plasma jet. Before the plasma jet pierces into and through the workpiece, a scoured portion (410) is formed by exposing the workpiece, from the workpiece surface, to the plasma jet at least for a duration t2 such that, from the workpiece surface, material of the workpiece is removed and the scoured portion (410) is produced.

Description

Verfahren zum Plasmaschneiden von Werkstücken Process for plasma cutting of workpieces

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Plasmaschneiden von Werkstücken, insbesondere zum Lochschneiden. The invention relates to a method for plasma cutting of workpieces, in particular for hole cutting.

Als Plasma wird ein thermisch hoch aufgeheiztes elektrisch leitfähiges Gas bezeichnet, das aus positiven und negativen Ionen, Elektronen sowie angeregten und neutralen Atomen und Molekülen besteht. Plasma is a thermally highly heated, electrically conductive gas that consists of positive and negative ions, electrons, and excited and neutral atoms and molecules.

Als Plasmagas werden unterschiedliche Gase, z.B. das einatomige Argon oder Helium und/oder die zweiatomigen Gase Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff oder Luft eingesetzt. Diese Gase ionisieren und dissoziieren durch die Energie des Plasmalichtbogens. Different gases, e.g. the monatomic argon or helium and/or the diatomic gases hydrogen, nitrogen, oxygen or air are used as the plasma gas. These gases ionize and dissociate with the energy of the plasma arc.

Der Plasmastrahl kann in seinen Parametern durch die Gestaltung der Düse und Elektrode stark beeinflusst werden. Diese Parameter des Plasmastrahls sind z. B. der Strahldurchmesser, die Temperatur, Energiedichte und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases. The parameters of the plasma jet can be greatly influenced by the design of the nozzle and electrode. These parameters of the plasma jet are z. B. the jet diameter, the temperature, energy density and the flow rate of the gas.

Beim Plasmaschneiden beispielsweise wird das Plasma durch eine Düse, die gas- oder wassergekühlt sein kann, eingeschnürt. Dazu verfügt die Düse über eine Düsenbohrung, durch die der Plasmastrahl strömt. Dadurch können Energiedichten bis 2 x 106 W/cm2 erreicht werden. Im Plasmastrahl treten Temperaturen bis 30.000°C auf, die in Verbindung mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Gases sehr hohe Schneidgeschwindigkeiten an allen elektrisch leitfähigen Werkstoffen realisieren. In plasma cutting, for example, the plasma is constricted by a nozzle that can be gas or water-cooled. For this purpose, the nozzle has a nozzle bore through which the plasma jet flows. As a result, energy densities of up to 2×10 6 W/cm 2 can be achieved. Temperatures of up to 30,000°C occur in the plasma jet, which, in conjunction with the high flow rate of the gas, result in very high cutting speeds on all electrically conductive materials.

Das Plasmaschneiden ist heute ein etabliertes Verfahren zum Schneiden elektrisch leitender Werkstoffe, wobei je nach Schneidaufgabe unterschiedliche Gase und Gasgemische eingesetzt werden. Plasma cutting is now an established process for cutting electrically conductive materials, with different gases and gas mixtures being used depending on the cutting task.

Plasmabrenner weisen üblicherweise einen Plasmabrennerkörper auf, in dem eine Elektrode und eine Düse befestigt sind. Zwischen ihnen strömt das Plasmagas und tritt durch die Düsenbohrung austritt. Meistens wird das Plasmagas durch eine Gasführung, die zwischen der Elektrode und der Düse angebracht ist, geführt und kann in Rotation gebracht werden. Moderne Plasmabrenner verfügen zudem über eine Zuführung für ein Sekundärmedium, entweder ein Gas oder eine Flüssigkeit. Die Düse wird dann von einer Sekundärgaskappe umgeben. Die Düse wird insbesondere bei flüssigkeitsgekühlten Plasmabrennern durch eine Düsenkappe, wie beispielsweise in DE 10 2004 049 445 A1 beschrieben, fixiert. Zwischen der Düsenkappe und der Düse strömt dann das Kühlmedium. Zwischen der Düse oder der Düsenkappe und der Sekundärgaskappe strömt dann das Sekundärmedium und tritt aus der Bohrung der Sekundärgaskappe aus. Es beeinflusst den durch den Lichtbogen und das Plasmagas gebildeten Plasmastrahl. Es kann durch eine Gasführung, die zwischen Düse oder Düsenkappe und Sekundärgaskappe angeordnet ist, in Rotation versetzt werden. Plasma torches typically have a plasma torch body in which an electrode and a nozzle are mounted. The plasma gas flows between them and exits through the nozzle bore. Most of the time, the plasma gas is fed through a gas duct between attached to the electrode and the nozzle, guided and can be made to rotate. Modern plasma torches also have a supply for a secondary medium, either a gas or a liquid. The nozzle is then surrounded by a secondary gas cap. In liquid-cooled plasma torches in particular, the nozzle is fixed by a nozzle cap, as described in DE 10 2004 049 445 A1, for example. The cooling medium then flows between the nozzle cap and the nozzle. The secondary medium then flows between the nozzle or the nozzle cap and the secondary gas cap and emerges from the bore of the secondary gas cap. It affects the plasma jet formed by the arc and plasma gas. It can be set in rotation by a gas guide arranged between the nozzle or nozzle cap and the secondary gas cap.

Die Sekundärgaskappe schützt die Düse und die Düsenkappe vor der Wärme oder dem herausspritzenden geschmolzenen Metall des Werkstücks, insbesondere beim Einstechen des Plasmastrahls in den Werkstoff des zu schneidenden Werkstücks. Außerdem schafft es um den Plasmastrahl beim Schneiden eine definierte Atmosphäre. The secondary gas cap protects the nozzle and nozzle cap from the heat or ejected molten metal of the workpiece, especially when the plasma jet pierces the material of the workpiece to be cut. It also creates a defined atmosphere around the plasma jet when cutting.

Zum Plasmaschneiden un- und niedriglegierter Stähle, auch Baustähle genannt, bspw. S235 und S355 nach DIN EN 10027-1 , werden als Plasmagase meist Luft, Sauerstoff oder Stickstoff oder ein Gemisch daraus verwendet. Als Sekundärgase kommen ebenfalls meist Luft, Sauerstoff oder Stickstoff oder ein Gemisch daraus zur Anwendung, wobei die Zusammensetzung und Volumenströme des Plasmagases und des Sekundärgases meist unterschiedlich sind, aber auch gleich sein können. For plasma cutting of unalloyed and low-alloy steels, also called structural steels, e.g. S235 and S355 according to DIN EN 10027-1, air, oxygen or nitrogen or a mixture thereof are usually used as plasma gases. Air, oxygen or nitrogen or a mixture thereof are also usually used as secondary gases, with the composition and volume flows of the plasma gas and the secondary gas usually being different, but they can also be the same.

Zum Plasmaschneiden hochlegierter Stähle und nichtrostender Stähle, bspw. 1.4301 (X5CrNi10-10) oder 1.4541 (X6CrNiTi18-10), werden als Plasmagase meist Stickstoff, Argon, ein Argon-Wasserstoff-Gemisch, ein Stickstoff- Wasserstoff-Gemisch oder ein Argon- Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch eingesetzt. Grundsätzlich ist auch der Einsatz von Luft als Plasmagas möglich, jedoch führt der Sauerstoffanteil in der Luft zur Oxidation der Schnittflächen und damit zur Verschlechterung der Schnittqualität. Als Sekundärgas kommen ebenfalls meist Stickstoff, Argon, ein Argon-Wasserstoff-Gemisch, ein Stickstoff-Wasserstoff- Gemisch oder ein Argon-Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch eingesetzt, zur Anwendung, wobei die Zusammensetzung und Volumenströme des Plasmagases und des Sekundärgases meist unterschiedlich sind, aber auch gleich sein können. For plasma cutting of high-alloy steels and stainless steels, e.g. 1.4301 (X5CrNi10-10) or 1.4541 (X6CrNiTi18-10), the plasma gases usually used are nitrogen, argon, an argon-hydrogen mixture, a nitrogen-hydrogen mixture or an argon-hydrogen mixture -nitrogen mixture used. In principle, air can also be used as the plasma gas, but the oxygen content in the air leads to oxidation of the cut surfaces and thus to a deterioration in the cut quality. Nitrogen, argon, an argon-hydrogen mixture, a nitrogen-hydrogen mixture or an argon-hydrogen-nitrogen mixture are also usually used as the secondary gas, with the composition and volume flows of the plasma gas and the secondary gas usually being different. but can also be the same.

Im Folgenden wird das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem beschrieben. The problem underlying the present invention is described below.

Hier soll mit Vorschubgeschwindigkeit v die Geschwindigkeit gemeint sein, mit der ein Plasmabrenner relativ und parallel zu einer Werkstückoberfläche bewegt wird. Die geschieht in der Regel durch ein Führungssystem, bspw. durch eine CNC-gesteuerte Koordinatenführungsmaschine oder einen Roboter. The feed rate v is intended here to mean the speed at which a plasma torch is moved relative and parallel to a workpiece surface. It happens usually by a guidance system, e.g. by a CNC-controlled coordinate guidance machine or a robot.

Übliche Anordnungen zum Plasmaschneiden sind in den Figuren 1 und 2 beispielhaft schematisch dargestellt. Dabei fließt ein elektrischer Schneidstrom von einer Stromquelle 1.1 einer Plasmaschneidanlage 1 über eine Leitung 5.1 zu einem Plasmaschneidbrenner 2 über dessen Elektrode 2.1 einen von einer Düse 2.2 und einer Düsenöffnung 2.2.1 eingeschnürten Plasmastrahl 3 zu einem Werkstück 4 und dann über eine Leitung 5.3 zurück zur Stromquelle 1.1. Die Gasversorgung des Plasmaschneidbrenners 2 erfolgt über Leitungen 5.4 und 5.5 von einer Gasversorgung 6 zum Plasmaschneidbrenner 2 hin. In der Plasmaschneidanlage 1 befinden sich ein Hochspannungszündgerät 1.3, ein Pilotwiderstand 1.2, eine Stromquelle 1.1 und ein Schaltkontakt 1.4 und deren Steuereinrichtung (nicht gezeigt). Ebenso können Ventile zur Steuerung der Gase vorhanden sein, diese sind hier aber nicht dargestellt. Conventional arrangements for plasma cutting are shown in FIGS. 1 and 2 as a schematic example. An electrical cutting current flows from a power source 1.1 of a plasma cutting system 1 via a line 5.1 to a plasma cutting torch 2 via its electrode 2.1 a plasma jet 3 constricted by a nozzle 2.2 and a nozzle opening 2.2.1 to a workpiece 4 and then via a line 5.3 back to the Power source 1.1. The plasma cutting torch 2 is supplied with gas via lines 5.4 and 5.5 from a gas supply 6 to the plasma cutting torch 2 . In the plasma cutting system 1 there is a high-voltage ignition device 1.3, a pilot resistor 1.2, a power source 1.1 and a switching contact 1.4 and their control device (not shown). Valves for controlling the gases can also be present, but these are not shown here.

Der Plasmaschneidbrenner 2 besteht im Wesentlichen aus einem Plasmabrennerkörper 2.7 mit einem Strahlerzeugungssystem, umfassend die Elektrode 2.1 , die Düse 2.2 und eine Gaszuführung 2.3 für Plasmagas PG. Der Plasmabrennerkörper 2.7 nimmt weiterhin die Zuführung der Medien (Gas, Kühlwasser und elektrischen Strom) auf. The plasma cutting torch 2 essentially consists of a plasma torch body 2.7 with a beam generation system comprising the electrode 2.1, the nozzle 2.2 and a gas supply 2.3 for plasma gas PG. The plasma torch body 2.7 continues to supply the media (gas, cooling water and electricity).

Bei der Elektrode 2.1 des Plasmaschneidbrenners 2 handelt es sich üblicherweise um eine nicht abschmelzende Elektrode 2.1 , die im Wesentlichen aus einem Hochtemperaturwerkstoff, wie z.B. Wolfram, Zirkonium oder Hafnium, besteht und dadurch eine sehr lange Lebensdauer hat. Oft besteht die Elektrode 2.1 aus zwei miteinander verbundenen Teilen, einem Elektrodenhalter 2.1.1, der aus gut elektrisch und wärmeleitendem Material (z. B. Kupfer, Silber, Legierungen daraus) gebildet ist, und einem hochschmelzenden Emissionseinsatz 2.1.2 mit geringer Elektronenaustrittsarbeit (wie z.B. Hafnium, Zirkonium, Wolfram). Die Düse 2.2 besteht meist aus Kupfer und schnürt den Plasmastrahl 3 ein. Zwischen der Elektrode 2.1 und der Düse 2.2 kann eine Gasführung 2.6 für das Plasmagas PG, die das Plasmagas in Rotation versetzt, angeordnet sein. In dieser Ausführungsform wird der Teil des Plasmaschneidbrenners 2, aus dem der Plasmastrahl 3 aus der Düse 2.2 austritt, als Plasmabrennerspitze 2.8 bezeichnet. Der Abstand zwischen der Plasmabrennerspitze 2.8 und der Werkstückoberfläche 4.1 ist mit d bezeichnet. The electrode 2.1 of the plasma cutting torch 2 is usually a non-consumable electrode 2.1, which essentially consists of a high-temperature material such as tungsten, zirconium or hafnium and therefore has a very long service life. The electrode 2.1 often consists of two interconnected parts, an electrode holder 2.1.1, which is made of a material that conducts electricity and heat well (e.g. copper, silver, alloys thereof), and a high-melting emission insert 2.1.2 with a low electron work function ( such as hafnium, zirconium, tungsten). The nozzle 2.2 usually consists of copper and constricts the plasma jet 3. A gas duct 2.6 for the plasma gas PG, which causes the plasma gas to rotate, can be arranged between the electrode 2.1 and the nozzle 2.2. In this embodiment, the part of the plasma cutting torch 2 from which the plasma jet 3 emerges from the nozzle 2.2 is referred to as the plasma torch tip 2.8. The distance between the plasma torch tip 2.8 and the workpiece surface 4.1 is denoted by d.

In Figur 2 ist zusätzlich um die Düse 2.2 des Plasmaschneidbrenners 2 eine Sekundärgaskappe 2.4 zur Zuführung eines Sekundärmediums, z.B. eines Sekundärgases SG, angebracht. Die Kombination aus Sekundärgaskappe 2.4 und Sekundärgas SG schützt die Düse 2.2 vor Beschädigungen beim Einstechen des Plasmastrahls 3 in das Werkstück 4 und schafft um den Plasmastrahl 3 eine definierte Atmosphäre. Zwischen der Düse 2.2 und der Sekundärgaskappe 4 befindet sich eine Gasführung 2.9, die das Sekundärgas SG in Rotation versetzen kann. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird die Stelle des Plasmaschneidbrenners 2, aus der der Plasmastrahl 3 aus der Sekundärgaskappe 2.4 austritt, als Plasmabrennerspitze 2.8 bezeichnet. Der Abstand zwischen der Plasmabrennerspitze 2.8 und der Werkstückoberfläche 4.1 ist ebenfalls mit d bezeichnet. In FIG. 2, a secondary gas cap 2.4 for supplying a secondary medium, for example a secondary gas SG, is additionally fitted around the nozzle 2.2 of the plasma cutting torch 2. The combination of secondary gas cap 2.4 and secondary gas SG protects the nozzle 2.2 from damage when the plasma jet 3 pierces the workpiece 4 and creates a defined atmosphere around the plasma jet 3. Between the nozzle 2.2 and The secondary gas cap 4 is a gas guide 2.9, which can set the secondary gas SG in rotation. In this exemplary embodiment, the location of the plasma cutting torch 2 from which the plasma jet 3 emerges from the secondary gas cap 2.4 is referred to as the plasma torch tip 2.8. The distance between the plasma torch tip 2.8 and the workpiece surface 4.1 is also denoted by d.

Für den Schneidprozess wird zunächst ein Pilotlichtbogen, der zwischen Elektrode 2.1 und Düse 2.2 mit geringem elektrischem Strom (z.B. 10 A - 30 A) und damit geringer Leistung brennt, z.B. mittels elektrischer Hochspannung, die durch das Hochspannungszündgerät 1.3 erzeugt wird, gezündet. Der Strom (Pilotstrom) des Pilotlichtbogens fließt durch die LeitungFor the cutting process, a pilot arc is first ignited between the electrode 2.1 and the nozzle 2.2 with a low electrical current (e.g. 10 A - 30 A) and therefore low power, e.g. by means of high electrical voltage generated by the high-voltage ignition device 1.3. The current (pilot current) of the pilot arc flows through the line

5.1 zur Elektrode 2.1 und von der Düse 2.2 durch die Leitung 5.2 über den Schaltkontakt 1.4 und den elektrischen Widerstand 1.2 zur Stromquelle 1.1 und wird durch den elektrischen Widerstand 1.2 begrenzt. Dieser energiearme Pilotlichtbogen bereitet durch teilweise Ionisation die Strecke zwischen der Plasmabrennerspitze 2.8 und dem Werkstück 4 für den Schneidlichtbogen vor. Berührt der Pilotlichtbogen das Werkstück 4, kommt es durch den vom elektrischen Widerstand 1.2 erzeugten elektrischen Potentialunterschied zwischen Düse5.1 to the electrode 2.1 and from the nozzle 2.2 through the line 5.2 via the switching contact 1.4 and the electrical resistance 1.2 to the power source 1.1 and is limited by the electrical resistance 1.2. This low-energy pilot arc prepares the distance between the plasma torch tip 2.8 and the workpiece 4 for the cutting arc through partial ionization. If the pilot arc touches the workpiece 4, it occurs due to the electrical potential difference between the nozzle generated by the electrical resistor 1.2

2.2 und Werkstück 4 zur Ausbildung des Schneidlichtbogens. Dieser brennt dann zwischen der Elektrode 2.1 und dem Werkstück 4 mit meist größerem elektrischem Strom (z.B. 20 A bis 900 A) und damit auch mit größerer Leistung. Der Schaltkontakt 1.4 wird geöffnet und die Düse 2.2 von der Stromquelle 1.1 potentialfrei geschaltet. Diese Betriebsweise wird auch als direkte Betriebsweise bezeichnet. Dabei wird das Werkstück 4 der thermischen, kinetischen und elektrischen Wirkung des Plasmastrahls 3 ausgesetzt. Dadurch ist das Verfahren sehr effektiv und es können Metalle bis zu großen Dicken, z.B. 180 mm bei 600 A Schneidstrom mit einer Schneidgeschwindigkeit von 0,2 m/min, geschnitten werden. 2.2 and workpiece 4 to form the cutting arc. This then burns between the electrode 2.1 and the workpiece 4, usually with a greater electrical current (e.g. 20 A to 900 A) and thus also with greater power. The switching contact 1.4 is opened and the nozzle 2.2 is switched to potential-free by the power source 1.1. This mode of operation is also referred to as direct mode of operation. In the process, the workpiece 4 is exposed to the thermal, kinetic and electrical effects of the plasma jet 3 . This makes the process very effective and metals can be cut up to large thicknesses, e.g. 180 mm at a cutting current of 600 A and a cutting speed of 0.2 m/min.

Dazu wird der Plasmaschneidbrenner 2 mit einem Führungssystem (nicht dargestellt) relativ zu einem Werkstück 4 bzw. seiner Oberfläche 4.1 bewegt. Dies kann z. B. ein Roboter oder eine CNC-gesteuerte Führungsmaschine sein. Die Steuereinrichtung des Führungssystems kommuniziert mit der Anordnung nach Figur 1 oder 2. For this purpose, the plasma cutting torch 2 is moved with a guide system (not shown) relative to a workpiece 4 or its surface 4.1. This can e.g. B. be a robot or a CNC-controlled guide machine. The control device of the guidance system communicates with the arrangement according to Figure 1 or 2.

Im einfachsten Fall startet und beendet die Steuereinrichtung des Führungssystems den Betrieb des Plasmaschneidbrenners 2. Nach dem heutigen Stand der Technik können jedoch eine Vielzahl von Signalen und Informationen, z. B. über Betriebszustände und Daten, als nur EIN und AUS zwischen der Steuereinrichtung des Führungssystems und der Plasmaschneidanlage ausgetauscht werden. In the simplest case, the control device of the management system starts and ends the operation of the plasma cutting torch 2. According to the current state of the art, however, a large number of signals and information, e.g. B. about operating states and data, as only ON and OFF between the control device of the management system and the plasma cutting system.

Beim Plasmaschneiden können hohe Schnittqualitäten erreicht werden. Kriterien dafür sind beispielsweise eine geringe Rechtwinkligkeits- und Neigungstoleranz nach DIN ISO 9013. Beim Einhalten der optimalen Schneidparameter, dazu gehören unter anderem der elektrische Schneidstrom, die Schneidgeschwindigkeit, der Abstand zwischen dem Plasmaschneidbrenner und dem Werkstück sowie der Gasdruck, können glatte Schnittflächen und bartfreie Kanten erreicht werden. High cutting qualities can be achieved with plasma cutting. Criteria for this are, for example, a low squareness and inclination tolerance according to DIN ISO 9013. When adhering to the optimal cutting parameters, these include, among other things, the electric cutting current, the cutting speed, the distance between the plasma cutting torch and the workpiece and the gas pressure, smooth cut surfaces and dross-free edges can be achieved.

Eine typische Schneidaufgabe für das Plasmaschneiden ist das Ausschneiden einer oder mehrerer Konturen aus einem Werkstück. Dazu muss vor dem Schneiden der Kontur in das Werkstück 4 eingestochen und dieses durchgestochen werden. Der Plasmaschneidbrenner 2 wird dazu, wie in Figur 3 beispielhaft gezeigt, mit einem Abstand d1 zwischen Brennerspitze 2.8 und Werkstückoberfläche 4.1 positioniert und der Pilotlichtbogen 3.1 , wie in Figur 4 beispielhaft gezeigt, gezündet. d1 muss üblicherweise so gewählt werden, dass der Pilotbogen die Werkstückoberfläche erreicht und der Lichtbogen von der Düse auf das Werkstück „übersetzen“ und der Plasmastrahl sich zum Werkstück hin ausbilden kann. A typical cutting task for plasma cutting is cutting out one or more contours from a workpiece. For this purpose, before the contour is cut, the workpiece 4 must be pierced and pierced through. For this purpose, the plasma cutting torch 2 is positioned with a distance d1 between the torch tip 2.8 and the workpiece surface 4.1, as shown by way of example in FIG. 3, and the pilot arc 3.1 is ignited, as shown by way of example in FIG. d1 must usually be selected in such a way that the pilot arc reaches the workpiece surface and the arc can “translate” from the nozzle to the workpiece and the plasma jet can form towards the workpiece.

Beim Einstechen, in Figur 5 beispielhaft gezeigt, in und durch das Werkstück 4 muss im Gegensatz zum Start an der Werkstückkante, die gesamte Werkstückdicke 4.3 „durchstochen“ werden. Dabei spritzt das durch die Wirkung des Plasmastrahls 3 aufgeschmolzene Material 418 nach oben in Richtung Plasmaschneidbrenner 2, insbesondere gegen die Düse 2.2 oder die Sekundärgaskappe 2.4 und die Plasmabrennerspitze 2.8 und kann diese beschädigen. Nach dem Stand der Technik wird versucht, das beim Einstechen aufgeschmolzene und hochspritzende Material 418 von der Düse 2.2, der Sekundärgaskappe 2.4 und Plasmabrennerspitze 2.8 und vom Plasmabrenner 2 durch einen größeren Plasmabrennerabstand d2 fernzuhalten. Durch den größeren Plasmabrennerabstand d2 spritzt ein Teil des aufgeschmolzenen Materials 418 des Werkstücks 4 an der Düse 2.2, der Sekundärgaskappe 2.4 und Plasmabrennerspitze 2.8 bzw. dem Plasmaschneidbrenner 2 vorbei. Dennoch verbleibt ein Teil des hochspritzenden Materials, das insbesondere bei größeren Blechdicken gegen die genannten Bauteile spritzt und diese beschädigt. Es wird auch versucht, den Plasmaschneidbrenner 2 in Richtung der auszuschneidenden Kontur parallel zur Werkstückoberfläche 4.1 mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Schneidgeschwindigkeit zu führen, um das hochspritzende Material vom Plasmaschneidbrenner und den genannten Bauteilen fernzuhalten. When piercing, shown as an example in FIG. 5, into and through the workpiece 4, in contrast to starting at the edge of the workpiece, the entire thickness of the workpiece 4.3 must be “pierced”. The material 418 melted by the action of the plasma jet 3 sprays upwards in the direction of the plasma cutting torch 2, in particular against the nozzle 2.2 or the secondary gas cap 2.4 and the plasma torch tip 2.8 and can damage them. According to the state of the art, an attempt is made to keep the material 418, which melts and sprays up during piercing, away from the nozzle 2.2, the secondary gas cap 2.4 and the plasma torch tip 2.8 and from the plasma torch 2 by increasing the plasma torch distance d2. Due to the greater distance d2 from the plasma torch, part of the melted material 418 of the workpiece 4 sprays past the nozzle 2.2, the secondary gas cap 2.4 and the plasma torch tip 2.8 or the plasma cutting torch 2. Nevertheless, part of the high-splashing material remains, which, particularly in the case of greater sheet metal thicknesses, splashes against the components mentioned and damages them. Attempts are also made to guide the plasma cutting torch 2 in the direction of the contour to be cut out parallel to the workpiece surface 4.1 at a lower speed than the cutting speed in order to keep the spattering material away from the plasma cutting torch and the components mentioned.

Nach dem Durchstechen des Werkstücks 4 spritzt das aufgeschmolzene Material aus der Werkstückunterseite 4.5 heraus und es kann geschnitten werden. After the workpiece 4 has been pierced, the melted material squirts out of the underside of the workpiece 4.5 and it can be cut.

So ist es üblicherweise beim Plasmaschneiden mit einem Schneidstrom von 300 A möglich, eine maximale Werkstückdicke von 80 mm zu schneiden und in eine maximale Werkstückdicke von 50 mm einzustechen. Dabei kommt es bereits ab einer Werkstückdicke 4.3 von 40 mm dazu, dass hochspritzendes Material 418 des aufgeschmolzenen Werkstücks 4 die Plasmabrennerspitze 2.8, die Düse 2.2 und Düsenspitze oder die Sekundärgaskappe 2.4 und die Sekundärgaskappenspitze berührt und durch seine hohe Temperatur beschädigt. Danach ist das Schneiden eines Bauteils aus dem Werkstück in guter Qualität oftmals nicht mehr möglich, da die den Schneidlichtbogen bzw. den Plasmastrahl 3 formende Düsenöffnung 2.2.1 und/oder die Sekundärgaskappenbohrung beschädigt und nicht mehr rund sind. Es kann sogar dazu kommen, dass die Düse 2.2 oder die Sekundärgaskappe 2.4 regelrecht zerstört werden, wenn sich ein parasitärer sogenannten Nebenlichtbogen, der von der Elektrode zur Düse und/oder Sekundärgaskappe und zum Werkstück brennt, ausbildet. With plasma cutting, it is usually possible with a cutting current of 300 A to cut a maximum workpiece thickness of 80 mm and to pierce a maximum workpiece thickness of 50 mm. Already from a workpiece thickness 4.3 of 40 mm, the material 418 of the melted workpiece 4 that is spattering up comes into contact with the plasma torch tip 2.8, the nozzle 2.2 and nozzle tip or the secondary gas cap 2.4 and the secondary gas cap tip and is damaged by its high temperature. After that, it is often no longer possible to cut a component from the workpiece with good quality, since the nozzle opening 2.2.1 that forms the cutting arc or the plasma jet 3 and/or the secondary gas cap bore is damaged and no longer round. It can even happen that the nozzle 2.2 or the secondary gas cap 2.4 is literally destroyed if a parasitic so-called secondary arc forms, which burns from the electrode to the nozzle and/or secondary gas cap and to the workpiece.

Beim Einstechen in noch dickeres Material kommt es mit hoher Sicherheit zur Beschädigung der Düse und/oder der Sekundärgaskappe, oftmals sogar zur Beschädigung des Plasmabrenners. If you pierce even thicker material, you will almost certainly damage the nozzle and/or the secondary gas cap, and often even damage the plasma torch.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Beschädigung eines Plasmabrenners, einer Plasmabrennerspitze, insbesondere einer Düse, einer Düsenöffnung und/oder einer Sekundärgaskappe beim Einstechen in ein Werkstück durch hochspritzendes aufgeschmolzenes heißes Material zu vermeiden, zumindest aber zu verringern, um insbesondere auch in größere Blechdicken sicher einstechen zu können. The present invention is therefore based on the object of avoiding, but at least reducing, damage to a plasma torch, a plasma torch tip, in particular a nozzle, a nozzle opening and/or a secondary gas cap when piercing a workpiece by high-splashing molten hot material, in order in particular also in to be able to pierce larger sheet metal thicknesses safely.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, Die Ausspülung kann auch als Mulde oder Vertiefung bezeichnet werden. According to the invention, this object is achieved by a method according to claim 1. The rinsing can also be referred to as a trough or indentation.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen desselben. The dependent claims relate to advantageous developments of the same.

Der vorliegenden Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die Herstellung einer Ausspülung auf einer Werkstückoberfläche vor dem Einstechen in und durch das Werkstück bspw. durch vom Schneiden abweichende Parameter, mit denen der Plasmaschneidbrenner betrieben bzw. bewegt wird, ein Einstechen in und durch gegenüber dem Stand der Technik dickeres Material sicher erfolgen kann. The present invention is based on the surprising finding that by producing a flushing on a workpiece surface before piercing into and through the workpiece, e.g. by parameters that deviate from the cutting, with which the plasma cutting torch is operated or moved, piercing into and through is opposed the prior art thicker material can be done safely.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen erläutert sind. Dabei zeigt: Further features and advantages of the invention result from the appended claims and the following description, in which several exemplary embodiments are explained using the schematic drawings. It shows:

Fig. 1 eine Anordnung zum Plasmaschneiden gemäß dem Stand der Technik; 1 shows an arrangement for plasma cutting according to the prior art;

Fig. 2 eine weitere Anordnung zum Plasmaschneiden gemäß dem Stand der Technik; Fig. 3 beispielhaft den Vorgang des Positionierens eines Plasmaschneidbrenners beim Plasmaschneiden; 2 shows a further arrangement for plasma cutting according to the prior art; 3 shows an example of the process of positioning a plasma cutting torch during plasma cutting;

Fig. 4 beispielhaft den Vorgang des Zündens eines Pilotbogens im Rahmen des Plasmaschneidens; 4 shows an example of the process of igniting a pilot arc as part of plasma cutting;

Fig. 5 beispielhaft den Vorgang des Einstechens eines Plasmastrahls beim Plasmaschneiden; FIG. 5 by way of example the process of piercing a plasma jet during plasma cutting; FIG.

Fig. 6 bis 13 Einzelheiten eines Verfahrens zum Plasmaschneiden von Werkstücken gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6 to 13 show details of a method for plasma cutting of workpieces according to a particular embodiment of the present invention;

Fig. 14 zeitliche Verläufe von Plasmabrennerabstand und Vorschubgeschwindigkeit gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und FIG. 14 shows time curves for plasma torch distance and advance speed according to a special embodiment of the present invention; FIG. and

Fig. 15 zeitliche Verläufe von Plasmabrennerabstand und Vorschubgeschwindigkeit gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 15 shows the time curves of plasma torch distance and advance speed according to a further special embodiment of the present invention.

Dazu wird beispielhaft der Einstechprozess bis hin zum letztlichen Einstechen in und durch das Werkstück für Baustahl mit einer Materialdicke 4.3 von beispielhaft 60 mm und einem Schneidstrom I4 von beispielhaft 300 A erläutert. Beim Schneiden beträgt die Vorschubgeschwindigkeit v4 des Plasmaschneidbrenners 2 beispielhaft 300 mm/min und der Plasmabrennerabstand d4 beispielhaft 7 mm. Beim Schneiden wird als Plasmagas PG beispielhaft Sauerstoff und als Sekundärgas SG beispielhaft Luft eingesetzt. Die Schnittfugenbreite 452 der beim Schneiden entstehenden Schnittfuge 450 beträgt ca. 6,5 .mm. For this purpose, the piercing process up to the final piercing into and through the workpiece for mild steel with a material thickness 4.3 of 60 mm and a cutting current I4 of 300 A, for example, is explained as an example. During cutting, the feed rate v4 of the plasma cutting torch 2 is 300 mm/min, for example, and the plasma torch distance d4 is 7 mm, for example. During cutting, oxygen is used as the plasma gas PG, for example, and air, for example, is used as the secondary gas SG. The kerf width 452 of the kerf 450 produced during cutting is approximately 6.5 mm.

Dabei kann der Einstechprozess hier beispielhaft im Wesentlichen in 4 Phasen unterteilt werden. The piercing process can essentially be divided into 4 phases, for example.

Phase 1 : Positionieren des Plasmabrenners, Zünden des Pilotlichtbogens und Einleiten des Hauptlichtbogens Phase 1 : Positioning the plasma torch, igniting the pilot arc and initiating the main arc

Phase 2: Ausspülen des Werkstücks von der Werkstückoberfläche her Phase 2: Rinsing the workpiece from the workpiece surface

Phase 3: Einstechen in und durch das Werkstück Phase 3: Plunging into and through the workpiece

Phase 4: Schneiden Die Phasen können direkt ineinander übergehen und sich sogar teilweise überlappen. Es sind aber auch Übergangsvorgänge zwischen den Phasen und grundsätzlich auch weitere und/oder alternative Phasen möglich. Stage 4: Cutting The phases can merge directly into one another and even partially overlap. However, transition processes between the phases and, in principle, further and/or alternative phases are also possible.

Figur 6 zeigt beispielhaft, wie ein Plasmabrenner 2 mit einem Plasmabrennerabstand d1 von beispielhaft 9 mm zwischen einer Plasmabrennerspitze 2.8 und einer Werkstückoberfläche 4.1 positioniert ist (Phase 1). d1 muss üblicherweise so gewählt werden, dass der Pilotbogen die Werkstückoberfläche erreicht und der Lichtbogen von der Düse auf das Werkstück „übersetzen“ und der Plasmastrahl sich zum Werkstück hin ausbilden kann. FIG. 6 shows an example of how a plasma torch 2 with a plasma torch distance d1 of 9 mm, for example, is positioned between a plasma torch tip 2.8 and a workpiece surface 4.1 (phase 1). d1 must usually be selected in such a way that the pilot arc reaches the workpiece surface and the arc can “translate” from the nozzle to the workpiece and the plasma jet can form towards the workpiece.

Figur 7 zeigt, dass ein Pilotlichtbogen 3.1 gezündet worden ist. Dieser brennt zunächst zwischen einer Elektrode 2.1 und einer Düse 2.2 (hier nicht dargestellt, siehe Figuren 1 und 2) mit bspw. 25 A (Phase 1). FIG. 7 shows that a pilot arc 3.1 has been ignited. This initially burns between an electrode 2.1 and a nozzle 2.2 (not shown here, see FIGS. 1 and 2) with, for example, 25 A (phase 1).

Der anodische Ansatzpunkt setzt nach Zündung des Pilotlichtbogens 3.1 von der Düse 2.2 zum Werkstück 4 über, ein Plasmastrahl 3 bildet sich aus und der Plasmabrennerabstand d wird von d1 auf d2 = 25 mm erhöht, wie in Figur 8 dargestellt (Phase 2). After ignition of the pilot arc 3.1, the anodic starting point moves from the nozzle 2.2 to the workpiece 4, a plasma jet 3 is formed and the plasma torch distance d is increased from d1 to d2 = 25 mm, as shown in Figure 8 (phase 2).

Der Strom wird auf den Schneidstrom von beispielhaft 300 A erhöht. Die Vorschubgeschwindigkeit v, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 gegenüber der Werkstückoberfläche 4.1 in Vorschubrichtung 10 bewegt wird, wird von v1 von beispielhaft 0 mm/min auf v2 von beispielhaft 2.800 mm/min erhöht. Diese ist vorteilhafterweise deutlich größer als die Vorschubgeschwindigkeit v4 beim Schneiden (Phase 4). Die Form der Kontur 430, die der Plasmabrenner 2 gegenüber der Werkstückoberfläche 4.1 , von oben auf die Werkstückoberfläche 4.1 gesehen, mit der Vorschubgeschwindigkeit v2 beschreibt, ist in diesem Fall eine ovale Kontur 430 mit einer Größe von beispielsweise ca. 48 mm x 8 mm (Figur 9b). Die Vorschubgeschwindigkeit v2 und der Plasmabrennerabstand d2 sind so groß, dass das von der Werkstückoberfläche 4.1 her hochspritzende aufgeschmolzene Material 418 seitlich so wegspritzt, dass es den Plasmaschneidbrenner 2, die Düse 2.2, eine Sekundärgaskappe 2.4 und die Plasmabrennerspitze 2.8 nicht oder nur zu einem so geringen Anteil berührt, dass diese nicht beschädigt, wie in Figur 9a gezeigt (Phase 2), werden. Dies wird in diesem Beispiel insbesondere durch die Kombination der beschriebenen Parameter v2 und d2 erreicht. Es wird nur Material abgetragen. Dabei wird der Plasmaschneidbrenner vorteilhafterweise so schnell bewegt (v2) und ist ausreichend weit entfernt (d2), dass das aufgeschmolzene Material seitlich wegspritzt. Man kann sich das auch so vorstellen, dass durch die schnelle Bewegung der Plasmastrahl entgegen der Vorschubrichtung abgelenkt wird. In diese Richtung spritzt dann auch das aufgeschmolzene Material. Insgesamt könnte man auch sagen, dass vorteilhafterweise der Energieeintrag in die Oberfläche pro Längeneinheit (mm) kleiner ist als beim Schneiden. The current is increased to the cutting current of 300 A, for example. The feed rate v, with which the plasma cutting torch 2 is moved relative to the workpiece surface 4.1 in the feed direction 10, is increased from v1 of, for example, 0 mm/min to v2 of, for example, 2,800 mm/min. This is advantageously significantly greater than the feed rate v4 during cutting (phase 4). The shape of the contour 430, which the plasma torch 2 describes in relation to the workpiece surface 4.1, seen from above onto the workpiece surface 4.1, with the feed speed v2, is in this case an oval contour 430 with a size of, for example, approx. 48 mm×8 mm ( Figure 9b). The feed speed v2 and the plasma torch distance d2 are so great that the molten material 418 spraying up from the workpiece surface 4.1 squirts away laterally in such a way that it does not affect the plasma cutting torch 2, the nozzle 2.2, a secondary gas cap 2.4 and the plasma torch tip 2.8, or only to a very small extent Share touches that they are not damaged, as shown in Figure 9a (phase 2). In this example, this is achieved in particular through the combination of the described parameters v2 and d2. Only material is removed. The plasma cutting torch is advantageously moved so quickly (v2) and is sufficiently far away (d2) that the melted material sprays away to the side. You can also imagine that the plasma beam is deflected against the direction of feed due to the rapid movement. The melted material then also sprays in this direction. Overall, one could also say that the energy input into the surface per unit length (mm) is advantageously smaller than when cutting.

Die Figur 9b zeigt in Draufsicht auf die Werkstückoberfläche 4.1 die durch den Plasmaschneidbrenner 2 beschriebene ovale Kontur 430. Diese wird hier beispielhaft zweimal umfahren und es entsteht die ebenfalls gezeigte eine Ausspülung 410 mit einer maximalen Länge 419 von beispielhaft ca. 57 mm und einer Breite 420 von beispielhaft 17 mm. Die Ausspülung 410 weist eine ovale Form 415 mit einer umlaufenden Kante 413 am Übergang zwischen der Ausspülung 410 und der Werkstückoberfläche 4.1 auf. Der Abstand 417 des tiefsten Punktes der Ausspülung 410, senkrecht (d.h. gemäß dem in den Figuren eingezeichneten rechtwinkligen Koordinatensystem in z-Richtung) zur Werkstückoberfläche 4.1 gemessen, beträgt hier beispielhaft 25 mm (Phase 2). Figure 9b shows the oval contour 430 described by the plasma cutting torch 2 in a plan view of the workpiece surface 4.1. This is circumvented twice here, for example, and the result is a flushing 410, which is also shown, with a maximum length 419 of, for example, approx. 57 mm and a width 420 of 17 mm, for example. The washout 410 has an oval shape 415 with a peripheral edge 413 at the transition between the washout 410 and the workpiece surface 4.1. The distance 417 of the deepest point of the flushing 410, measured perpendicularly (i.e. according to the right-angled coordinate system drawn in the figures in the z-direction) to the workpiece surface 4.1, is 25 mm here, for example (phase 2).

Der kleinste Abstand 411 zwischen der Kante 413 der entstandenen Ausspülung 410 und der durch den Plasmaschneidbrenner 2 beschriebenen ovalen Kontur 430 beträgt beispielhaft ca. 4,5 mm, der Abstand 412 der Längskanten der durch den Plasmaschneidbrenner 2 beschriebenen ovalen Kontur 430 beträgt beispielhaft 8mm. Damit ist in diesem Beispiel der Abstand 411 kleiner als der Abstand 412 und der Abstand 412 kleiner als das Doppelte des Abstands 411. The smallest distance 411 between the edge 413 of the resulting flushing 410 and the oval contour 430 described by the plasma cutting torch 2 is, for example, approx. 4.5 mm, the distance 412 of the longitudinal edges of the oval contour 430 described by the plasma cutting torch 2 is, for example, 8 mm. In this example, the distance 411 is smaller than the distance 412 and the distance 412 is smaller than twice the distance 411.

Die Figur 10 zeigt den Plasmaschneidbrenner 2 kurz nach dem Verlassen der Umfahrung der Kontur 430. Er ist in Richtung Kante 413 der Ausspülung 410 für beispielhaft ca. 2 mm bewegt worden und so positioniert, dass der Plasmastrahl 3 zumindest teilweise auf die Kante 413 und/oder die Schräge 421 der Ausspülung 410 trifft. FIG. 10 shows the plasma cutting torch 2 shortly after leaving the circumnavigation of the contour 430. It has been moved in the direction of the edge 413 of the flushing 410 for, for example, approx. 2 mm and positioned in such a way that the plasma jet 3 is at least partially on the edge 413 and/or or meets the slope 421 of the washout 410.

So spritzt das jetzt beim Einstechen, wie Figur 10 gezeigt, in und durch das Werkstück 4 hochspitzende heiße Material 418 vor allem in Richtung der Ausspülung 410 seitlich so weg, dass es den Plasmaschneidbrenner 2 und seine Bestandteile die Düse 2.2, Brennerspitze 2.8, Sekundärgaskappe 2.4 nicht oder nur zu einem sehr geringen Anteil berührt. Während des Einstechens (Phase 3), in Figur 10 gezeigt, in und durch das Werkstück 4 kann die Vorschubgeschwindigkeit v des Plasmaschneidbrenners 2 v3 = Om/rnin oder zwischen 0 und Vorschubgeschwindigkeit v4, mit der das Werkstück 4 geschnitten wird, sein. Die Vorschubgeschwindigkeit v3 ist vorteilhafterweise deutlich geringer als die Vorschubgeschwindigkeit v2 während des Abtragens sein. Die Länge 419 der Ausspülung 410 ist so groß, dass das bis zum Durchstechen hochspritzende Material 418 entgegengesetzt der Schneidrichtung 10 so durch die Ausspülung 410 wegspritzen kann, dass es den Plasmaschneidbrenner 2, die Plasmabrennerspitze 2.8, die Düse 2.2 und/oder die Sekundärgaskappe 2.4 nicht oder zum größten Teil nicht berührt. Mit anderen Worten sollte die Ausspülung 410 vorteilhafterweise so groß sein, dass das durch die hohe Vorschubgeschwindigkeit v2 seitlich hochspritzende aufgeschmolzene Material 418 zwischen dem Plasmaschneidbrenner 2 und seinen Bestandteilen (Düse 2.2, Sekundärgaskappe 2.4, Plasmabrennerspitze 2.8) und der Kante 413 sowie der Schräge 421 der Ausspülung 410 "durchfliegen" kann. Ist die Ausspülung zu klein, trifft das hochspritzende Material auf den gegenüberliegenden Teil der Kante 413 und die Schräge 421 der Ausspülung 410 und kann in Richtung Plasmaschneidbrenner 2 umgelenkt bzw. zurückgelenkt werden. As shown in FIG. 10, when piercing, the hot material 418 spraying up into and through the workpiece 4, above all in the direction of the flushing out 410, is sprayed away to the side in such a way that the plasma cutting torch 2 and its components, the nozzle 2.2, torch tip 2.8, secondary gas cap 2.4 not affected or only to a very small extent. During piercing (phase 3), shown in FIG. 10, into and through the workpiece 4, the feed rate v of the plasma cutting torch 2 can be v3=Om/rnin or between 0 and feed rate v4 at which the workpiece 4 is cut. Advantageously, the feed rate v3 is significantly lower than the feed rate v2 during removal. The length 419 of the flushing 410 is so great that the material 418 spraying up until it pierces can spray away through the flushing 410 in the opposite direction to the cutting direction 10 in such a way that it does not damage the plasma cutting torch 2, the plasma torch tip 2.8, the nozzle 2.2 and/or the secondary gas cap 2.4 or mostly untouched. In other words, the washout 410 should advantageously be so large that the high Feed speed v2 can "fly through" molten material 418 that is splashing up laterally between the plasma cutting torch 2 and its components (nozzle 2.2, secondary gas cap 2.4, plasma torch tip 2.8) and the edge 413 and the slope 421 of the flushing 410. If the flushing is too small, the material spraying up hits the opposite part of the edge 413 and the slope 421 of the flushing 410 and can be deflected or deflected back in the direction of the plasma cutting torch 2 .

Im Beispiel beträgt die Vorschubgeschwindigkeit v3 = 0 m/min. In der Phase 3 ist der Plasmabrennerabstand d3 mit 25 mm gleich dem Plasmabrennerabstand d2 während des Abtragens gewählt. Der Plasmabrennerabstand d3 ist größer als der Plasmabrennerabstand d4 beim Schneiden (Phase 4). In the example, the feed rate is v3 = 0 m/min. In phase 3, the plasma torch distance d3 is chosen to be 25 mm, equal to the plasma torch distance d2 during removal. The plasma torch distance d3 is greater than the plasma torch distance d4 during cutting (phase 4).

Nachdem das Werkstück 4 durchstochen wurde, wie in Figuren 11 , 12 und 13 gezeigt, können die für das Schneiden von beispielsweise 60 mm Baustahl gewählte Vorschubgeschwindigkeit v4 und der Plasmabrennerabstand d4 eingestellt werden, um den Schneidprozess durchzuführen, bei dem eine Schnittfuge 450 mit einer Schnittfugenbreite 452 entsteht (Phase 4). After the workpiece 4 has been pierced, as shown in Figures 11, 12 and 13, the feed speed v4 selected for cutting e.g. 60 mm mild steel and the plasma torch distance d4 can be adjusted in order to carry out the cutting process in which a kerf 450 with a kerf width 452 is created (phase 4).

Dabei zeigt die Figur 11 den Plasmaschneidbrenner 2 unmittelbar nach dem Durchstechen durch das Werkstück, die Figur 12 den Plasmaschneidbrenner während des Schneidens und die Figur 13 die Draufsicht auf die Werkstückoberfläche 4.1 und die durch den Plasmaschneidbrenner 2 erzeugte Schnittfuge 450 und Ausspülung 410 (Darstellung ohne Plasmaschneidbrenner 2). Hier spritzt das aufgeschmolzene Material 423 aus der Werkstückunterseite 4.5 heraus. Figure 11 shows the plasma cutting torch 2 immediately after piercing through the workpiece, Figure 12 shows the plasma cutting torch during cutting and Figure 13 shows the top view of the workpiece surface 4.1 and the kerf 450 and flushing 410 created by the plasma cutting torch 2 (representation without plasma cutting torch 2). Here the melted material 423 squirts out of the underside of the workpiece 4.5.

In den Figuren 14 und 15 ist beispielhaft der schematische Ablauf der Plasmabrennerabstandes (d, d1, d2, d3, d4) und der Vorschubgeschwindigkeit (v, v1, v2, v3, v4) der Plasmaschneidbrenners 2 während der zeitlichen Phasen 1 , 2, 3 und 4 gezeigt. Figur 15 zeigt zusätzlich, dass zwischen den Phasen 1, 2, 3, und 4 zumindest eine weitere Phase vorhanden sein kann. Dies kann auch nur der Übergang zwischen zwei Parametern, bspw. v1 und v2, v2 und v3, v3 und v4 und/oder d1 und d2, d2 und d3, d3 und d4 sein. In der Praxis wird dies meist der Fall sein, weil es die in Figur 14 gezeigt “abrupten“ Übergänge so nicht gibt. Es können aber auch bewusst zusätzliche längere Phasen vorhanden sein. Figures 14 and 15 show an example of the schematic sequence of the plasma torch distance (d, d1, d2, d3, d4) and the feed speed (v, v1, v2, v3, v4) of the plasma cutting torch 2 during the temporal phases 1, 2, 3 and 4 shown. FIG. 15 also shows that between phases 1, 2, 3 and 4 there can be at least one further phase. This can also just be the transition between two parameters, e.g. v1 and v2, v2 and v3, v3 and v4 and/or d1 and d2, d2 and d3, d3 and d4. In practice, this will usually be the case because the "abrupt" transitions shown in Figure 14 do not exist in this form. However, additional longer phases can also be intentionally present.

Beispielsweise kann insbesondere zwischen der Phase 3 und der Phase 4 eine weitere Phase 5 mit einer Zeit t5 vorgesehen sein, bei der sich der Plasmabrennerabstand d5 und/oder die Vorschubgeschwindigkeit d5 von denjenigen/derjenigen oder denjenigen der Phasen 3 und 4 unterscheidet/n. Dies ist besonders sinnvoll, wenn sich ein auf der Werkstückoberfläche befindlicher Anteil ausgeschmolzenen Materials befindet, dann gilt: v3 < v5 < v4 und/oder d3<= d5 > d4 For example, a further phase 5 with a time t5 can be provided in particular between phase 3 and phase 4, in which the plasma torch distance d5 and/or the feed speed d5 differs from that/those of phases 3 and 4. This is particularly useful if there is a portion of melted material on the workpiece surface, then the following applies: v3 < v5 < v4 and/or d3 <= d5 > d4

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, zwischen den Phasen oder mindestens zwei Phasen Pausen einzufügen, bspw. um das Werkstück 4 oder den Plasmaschneidbrenner 2 abkühlen zu lassen oder Spritzer des aufgeschmolzenen Werkstücks 4 auf der Werkstückoberfläche 4.1 zu entfernen. In Pausen kann der Strom I beispielsweise „0“ sein. There is also the possibility of inserting pauses between the phases or at least two phases, for example to allow the workpiece 4 or the plasma cutting torch 2 to cool down or to remove splashes of the melted workpiece 4 on the workpiece surface 4.1. During pauses, the current I can be "0", for example.

In jeder Phase kann der Vektor der Vorschubgeschwindigkeit grundsätzlich neben einer zur Werkstückoberfläche parallelen Komponente, d. h. in dem in den Figuren eingezeichneten rechtwinkligen Koordinatensystem, von dem die y-Achse in die Zeichenebene (senkrecht) hinein verläuft, in der x-y-Ebene, auch noch eine zur Werkstückoberfläche senkrechte Komponente (z-Komponente) aufweisen. Diese würde dann die Änderung des Parameters d bewirken. In each phase, the vector of the feed rate can, in principle, in addition to a component parallel to the workpiece surface, i.e. H. in the right-angled coordinate system drawn in the figures, from which the y-axis runs into the plane of the drawing (perpendicular), in the x-y plane, also have a component (z-component) perpendicular to the workpiece surface. This would then cause the parameter d to change.

Zumindest in den Übergängen zwischen den Phasen ändert sich in Beispielen d. Damit gibt es die senkrechte Komponente von v. At least in the transitions between the phases, in examples d. Thus there is the vertical component of v.

Im beschriebenen Beispiel wurden für das Abtragen bzw. die Erzeugung der Ausspülung 410 (Phase 2) eine höhere Vorschubgeschwindigkeit v2 als die Vorschubgeschwindigkeit v4 beim Schneiden und ein höherer Plasmabrennerabstand d2 als der Plasmabrennerabstand d4 beim Schneiden (Phase 4) gewählt. Der Strom I2 hat hier vorteilhafterweise die gleiche Größe wie der Schneidstrom I4 beim Schneiden. In the example described, a higher feed rate v2 than feed rate v4 during cutting and a higher plasma torch distance d2 than plasma torch distance d4 during cutting (phase 4) were selected for removing or generating flushing 410 (phase 2). Here, the current I2 advantageously has the same magnitude as the cutting current I4 during cutting.

Es sind aber auch andere Kombinationen der Parameter beispielsweise gemäß der Ansprüche 3 bis 9 möglich. Dabei kommt es vor allem darauf an, diese so zu kombinieren, dass das von der Werkstückoberfläche 4.1 her hochspritzende aufgeschmolzenen Material 418 seitlich so wegspritzt, dass es den Plasmabrenner 2, insbesondere seine Düse 2.2 oder seine Sekundärgaskappe oder seien Plasmabrennerspitze 2.8 nicht oder nur zu einem geringen Anteil berührt und somit nicht beschädigt. However, other combinations of the parameters, for example according to claims 3 to 9, are also possible. It is particularly important to combine these in such a way that the molten material 418 spraying up from the workpiece surface 4.1 sprays away laterally in such a way that it does not or only to one plasma torch 2, in particular its nozzle 2.2 or its secondary gas cap or its plasma torch tip 2.8 touches a small proportion and is therefore not damaged.

So ist zum Beispiel möglich, während der Phase 2 des Abtragens und Ausspülens mit folgenden gegenüber dem Schneiden (Phase 4) veränderten Parametern zu arbeiten: For example, during phase 2 of removal and rinsing, it is possible to work with the following parameters that have changed compared to cutting (phase 4):

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und/oder mit einem geringeren Strom I2 als I4 und/oder mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und/oder mit einem geringeren Druck p12 des Plasmagases PG als p14 und/oder mit einem geringeren Volumen- und/oder Massestrom m12 der Plasmagases als m14 und/oder mit einem geringeren Druck p22 des Sekundärgases SG als p24 und/oder mit einem geringeren Volumen- und/oder Massestrom m12 der Sekundärgases als m24 und/oder mit einer Zusammensetzung des Plasmagases oder Plasmagasgemisches, das einen geringeren oxidierenden Anteil während der Phase 2 aufweist, und/oder mit einer Zusammensetzung des Plasmagases oder Plasmagasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil während der Phase 2 aufweist, und/oder mit einer Zusammensetzung des Sekundärgases oder Sekundärgasgemisches, das einen geringeren oxidierenden Anteil während der Phase 2 aufweist, und/oder mit einer Zusammensetzung des Sekundärgases oder Sekundärgasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil während der Phase 2 aufweist. With a higher feed rate v2 than v4 and/or with a lower current I2 than I4 and/or with a greater plasma torch distance d2 than d4 and/or with a lower pressure p12 of the plasma gas PG than p14 and/or with a lower volume and/or mass flow m12 of the plasma gas than m14 and/or with a lower pressure p22 of the secondary gas SG than p24 and/or with a lower volume and/or mass flow m12 of the secondary gas than m24 and/or with a composition of the plasma gas or plasma gas mixture that has a lower oxidizing proportion during phase 2, and/or with a composition of the plasma gas or plasma gas mixture, that has a lower reducing proportion during phase 2, and/or with a composition of the secondary gas or secondary gas mixture that has a lower oxidizing proportion during phase 2, and/or with a composition of the secondary gas or secondary gas mixture that has a lower reducing proportion during which has phase 2.

Dabei sind auch unterschiedliche Kombinationen der Parameter möglich. Different combinations of the parameters are also possible.

Für eine besonders einfache Umsetzung ist es sinnvoll, das Abtragen bzw. Ausspülen nicht mit allen gegenüber dem Schneiden geänderten aufgeführten Parameter zu ändern, sondern möglichst nur drei, besser nur zwei geänderte Parameter zu verwenden. For a particularly simple implementation, it makes sense not to change the removal or rinsing with all of the listed parameters that have changed compared to the cutting, but rather to use only three, better only two, changed parameters.

Folgende Kombinationen sollen zum besseren Verständnis beispielhaft genannt sein: The following combinations should be mentioned as examples for better understanding:

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4. With a higher feed rate v2 than v4 and a larger plasma torch distance d2 than d4.

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einem geringeren Druck p12 des Plasmagases PG als p14. With a higher feed speed v2 than v4 and a lower pressure p12 of the plasma gas PG than p14.

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einem geringeren Volumen- und/oder Massestrom m12 des Plasmagases als m14. With a higher feed rate v2 than v4 and a lower volume and/or mass flow m12 of the plasma gas than m14.

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einem geringeren Druck p22 des Sekundärgases SG als p24. With a higher advance speed v2 than v4 and a lower pressure p22 of the secondary gas SG than p24.

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einem geringeren Volumen- und/oder Massestrom m12 der Sekundärgases als m24. With a higher feed rate v2 than v4 and a lower volume and/or mass flow m12 of the secondary gas than m24.

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einer Zusammensetzung des Plasmagases oder Plasmagasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil aufweist. With a higher feed rate v2 than v4 and a composition of the plasma gas or plasma gas mixture that has a lower reducing proportion.

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und des Plasmagases oder Plasmagasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil aufweist. Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einer Zusammensetzung des Sekundärgases oder Sekundärgasgemisches, das einen geringeren oxidierenden Anteil aufweist. With a higher feed rate v2 than v4 and the plasma gas or plasma gas mixture that has a lower reducing proportion. With a higher feed rate v2 than v4 and a composition of the secondary gas or secondary gas mixture that has a lower oxidizing content.

Mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit v2 als v4 und einer Zusammensetzung des Sekundärgases oder Sekundärgasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil aufweist. With a higher feed rate v2 than v4 and a composition of the secondary gas or secondary gas mixture that has a lower reducing proportion.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und einem geringeren Druck p12 des Plasmagases PG als p14. With a larger plasma torch distance d2 than d4 and a lower pressure p12 of the plasma gas PG than p14.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und einem geringeren Volumen- und/oder Massestrom m12 der Plasmagases als m14. With a larger plasma torch distance d2 than d4 and a lower volume and/or mass flow m12 of the plasma gas than m14.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und einem geringeren Druck p22 des Sekundärgases SG als p24. With a larger plasma torch distance d2 than d4 and a lower pressure p22 of the secondary gas SG than p24.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und einem geringeren Volumen- und/oder Massestrom m12 der Sekundärgases als m24. With a larger plasma torch distance d2 than d4 and a lower volume and/or mass flow m12 of the secondary gas than m24.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und einer Zusammensetzung des Plasmagases oder Plasmagasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil während der Phase 2 aufweist. With a greater plasma torch distance d2 than d4 and a composition of the plasma gas or plasma gas mixture that has a lower reducing fraction during phase 2.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 des Plasmagases oder Plasmagasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil während der Phase 2 aufweist. With a larger plasma torch distance d2 than d4 of the plasma gas or plasma gas mixture, which has a lower reducing fraction during phase 2.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und einer Zusammensetzung des Sekundärgases oder Sekundärgasgemisches, das einen geringeren oxidierenden Anteil während der Phase 2 aufweist. With a larger plasma torch distance d2 than d4 and a composition of the secondary gas or secondary gas mixture that has a lower oxidizing fraction during phase 2.

Mit einem größeren Plasmabrennerabstand d2 als d4 und einer Zusammensetzung des Sekundärgases oder Sekundärgasgemisches, das einen geringeren reduzierenden Anteil während der Phase 2 aufweist. With a larger plasma torch distance d2 than d4 and a composition of the secondary gas or secondary gas mixture that has a lower reducing fraction during phase 2.

Es sind jedoch auch anderen Kombinationen möglich. However, other combinations are also possible.

Mit oxidierendem Anteil ist der Anteil in Volumenprozent an oxidierendem Gas, bspw. Sauerstoff oder Kohlendioxid, im Plasmagas oder Sekundärgas gemeint. Mit reduzierendem Anteil ist der Anteil in Volumenprozent an reduzierendem Gas, beispielsweise Wasserstoff oder Methan, im Plasmagas oder Sekundärgas gemeint. The oxidizing fraction means the volume percentage of oxidizing gas, for example oxygen or carbon dioxide, in the plasma gas or secondary gas. The reducing proportion means the proportion by volume of reducing gas, for example hydrogen or methane, in the plasma gas or secondary gas.

Beispielhaft werden nachfolgend vorteilhafte Parameter angegeben. Die nachfolgende Tabelle stellt den Bezug zwischen den Parametern und den entsprechenden Bezugszeichen her. Advantageous parameters are given below by way of example. The table below establishes the relationship between the parameters and the corresponding reference symbols.

(1) Diese Zeit ist abhängig von der Größe des auszuschneidenden Bauteils (1) This time depends on the size of the component to be cut out

Beispiel 1 example 1

Material: niedriglegierter Stahl (Baustahl) S235Material: low alloy steel (mild steel) S235

Materialdicke: 40 mm Material Thickness: 40mm

Schneidgeschwindigkeit v4: 500 mm/min Cutting speed v4: 500 mm/min

Schneidstrom 14: 150 A Cutting current 14: 150 A

Plasmagas: Sauerstoff Plasma gas: oxygen

Sekundärgas: Luft Secondary gas: air

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Ausspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 35 mm x 6 mm, 2x umfahren Rinsing is moved in phase 2: oval, 35 mm x 6 mm, circled twice

Form und Größe (max. Länge 419 x Breite 420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 43 mm x 14 mm Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, approx. 43 mm x 14 mm

Beispiel 2 example 2

Material: niedriglegierter Stahl (Baustahl) S235Material: low alloy steel (mild steel) S235

Materialdicke: 60 mm Material thickness: 60 mm

Schneidgeschwindigkeit v4: 300 mm/min Cutting speed v4: 300 mm/min

Schneidstrom 14: 300 A Cutting current 14: 300 A

Plasamagas: Sauerstoff Plasma gas: oxygen

Sekundärgas: Luft Secondary gas: air

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Äusspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 48 mm x 8 mm, 2x umfahren Rinsing is moved in phase 2: oval, 48 mm x 8 mm, circled 2x

Form und Größe (max. Länge 419 x Breite 420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 57 mm x 17 mm Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, approx. 57 mm x 17 mm

Beispiel 3 Example 3

Material: niedriglegierter Stahl (Baustahl) S235Material: low alloy steel (mild steel) S235

Materialdicke: 70 mm Material thickness: 70 mm

Schneidgeschwindigkeit v4: 170 mm/min Cutting speed v4: 170 mm/min

Schneidstrom 14: 300 A Cutting current 14: 300 A

Plasamagas: Sauerstoff Plasma gas: oxygen

Sekundärgas: Luft Secondary gas: air

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Äusspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 48 mm x 8 mm, 2x umfahren Rinsing is moved in phase 2: oval, 48 mm x 8 mm, circled 2x

Form und Größe (max. Länge 419 x Breite 420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 57 mm x 17 mm Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, approx. 57 mm x 17 mm

Beispiel 4 example 4

Material: Hochlegierter Stahl (Edelstahl) 1.4301Material: high-alloy steel (stainless steel) 1.4301

Materialdicke: 40 mm Material Thickness: 40mm

Schneidgeschwindigkeit v4: 250 mm/min Cutting speed v4: 250 mm/min

Schneidstrom 14: 150 A Cutting current 14: 150 A

Plasamagas: Argon-Wasserstoff-GemischPlasma gas: Argon-hydrogen mixture

Sekundärgas: Stickstoff Secondary gas: nitrogen

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Äusspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 40 mm x 6 mm, 2x umfahren Rinsing is moved in phase 2: oval, 40 mm x 6 mm, circled 2x

Form und Größe (max. Länge 419 x Breite420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 45 mm x 11 mm Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, approx. 45 mm x 11 mm

Beispiel 5 Example 5

Material: Hochlegierter Stahl (Edelstahl) 1.4301 Material: high-alloy steel (stainless steel) 1.4301

Materialdicke: 50 mm Material thickness: 50 mm

Schneidstrom 14: 150 A Cutting current 14: 150 A

Schneidgeschwindigkeit v4: 170 mm/min Cutting speed v4: 170 mm/min

Plasamagas: Argon-Wasserstoff-Gemisch Plasma gas: Argon-hydrogen mixture

Sekundärgas: Stickstoff Secondary gas: nitrogen

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Ausspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 60 mm x 6 mm, 3x umfahren Rinsing is moved in phase 2: oval, 60 mm x 6 mm, circled 3x

Form und Größe (max. Länge 419 x Breite 420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 65 mm x 11 mm Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, approx. 65 mm x 11 mm

Beispiel 6 Example 6

Material: Hochlegierter Stahl (Edelstahl) 1.4301 Material: high-alloy steel (stainless steel) 1.4301

Materialdicke: 60 mm Material thickness: 60 mm

Schneidstrom 14: 300 A Cutting current 14: 300 A

Schneidgeschwindigkeit v4: 410 mm/min Cutting speed v4: 410 mm/min

Plasamagas: Argon-Wasserstoff-Gemisch Plasma gas: Argon-hydrogen mixture

Sekundärgas: Stickstoff Secondary gas: nitrogen

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Ausspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 40 mm x 6 mm, 1x umfahren Rinsing in phase 2 is moved: oval, 40 mm x 6 mm, 1x circumnavigated

Form und Größe (max. Länge 419 x Breite 420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 50 mm x 15 mm Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, approx. 50 mm x 15 mm

Beispiel 7 Example 7

Material: Aluminium AIMg3 Material: Aluminum AIMg3

Materialdicke: 50 mm Material thickness: 50 mm

Schneidstrom 14: 150 A Cutting current 14: 150 A

Schneidgeschwindigkeit v4: 300 mm/min Cutting speed v4: 300 mm/min

Plasamagas: Argon-Wasserstoff-Gemisch Plasma gas: Argon-hydrogen mixture

Sekundärgas: Stickstoff Secondary gas: nitrogen

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Ausspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 60 mm x 6 mm, 1x umfahren Rinsing in phase 2 is moved: oval, 60 mm x 6 mm, 1x circumnavigated

Form und Größe (max. Länge 419 x Breite 420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 62 mm x 8 mm Shape and size (max. length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, approx. 62 mm x 8 mm

Beispiel 8 example 8

Material: Aluminium AIMg3 Material: Aluminum AIMg3

Materialdicke: 60 mm Material thickness: 60 mm

Schneidstrom 14: 300 A Cutting current 14: 300 A

Schneidgeschwindigkeit v4: 700 mm/min Cutting speed v4: 700 mm/min

Plasamagas: Argon-Wasserstoff-Gemisch Plasma gas: Argon-hydrogen mixture

Sekundärgas: Stickstoff Secondary gas: nitrogen

Form und Größe (Länge x Breite) der Kontur 430, mit der der Plasmaschneidbrenner 2 zumShape and size (length x width) of the contour 430, with the plasma cutting torch 2 to

Ausspülen in Phase 2 bewegt wird: Oval, 60 mm x 8 mm, 1x umfahren Rinsing in phase 2 is moved: oval, 60 mm x 8 mm, 1x circumnavigated

Form und Größe (Länge 419 x Breite 420) der entstandenen Ausspülung 410: Oval, ca. 66 mm x 14 mm Shape and size (length 419 x width 420) of the resulting washout 410: oval, ca. 66 mm x 14 mm

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in den beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the above description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

Bezugszeichenliste Reference List

1 Plasmaschneidanlage 1 plasma cutting machine

1.1 Stromquelle 1.1 Power Source

1.2 Pilotwiderstand 1.2 pilot resistance

1.3 Hochspannungszündgerät 1.3 high voltage ignitor

1.4 Schaltkontakt 1.4 switch contact

2 Plasmaschneidbrenner 2 plasma cutting torches

2.1 Elektrode 2.1 Electrode

2.1.1 Elektrodenhalter 2.1.1 Electrode holder

2.1.2 Emissionseinsatz 2.1.2 Emission Deployment

2.2 Düse 2.2 nozzle

2.2.1 Düsenöffnung 2.2.1 Nozzle opening

2.3 Gaszuführung Plasmagas 2.3 Gas supply Plasma gas

2.4 Sekundärgaskappe 2.4 Shield gas cap

2.5 Sekundärgaszuführung Sekundärgas2.5 Secondary gas supply Secondary gas

2.6 Gasführung für Plasmagas 2.6 Gas flow for plasma gas

2.7 Plasmabrennerkörper 2.7 Plasma Torch Body

2.8 Plasmabrennerspitze 2.8 Plasma torch tip

2.9 Gasführung für Sekundärgas 2.9 Gas routing for secondary gas

3 Plasmastrahl 3 plasma jet

3.1 Pilotlichtbogen 3.1 Pilot Arc

4 Werkstück 4 workpiece

4.1 Werkstückoberfläche 4.1 Workpiece surface

4.3 Werkstückdicke 4.3 Workpiece Thickness

4.5 Werkstückunterseite 4.5 Workpiece underside

5 Zuleitungen 5 leads

5.1 Leitung Schneidstrom 5.1 Cutting current line

5.2 Leitung Pilotstrom 5.2 Pilot current line

5.3 Leitung Werkstück - Plasmaschneidanlage 5.4 Leitung Plasmagas 5.3 Line workpiece - plasma cutting system 5.4 Plasma gas line

5.5 Leitung Sekundärgas 1 5.5 Secondary gas line 1

6 Gasversorgung 6 gas supply

10 Vorschubrichtung des Plasmaschneidbrenners 10 Plasma cutting torch feed direction

410 Ausspülung 410 flushing

411 Abstand Kontur 430 und Kante 413 der Ausspülung 410 411 distance contour 430 and edge 413 of the flushing 410

412 Abstand der Längskanten der Kontur 430 412 Distance between the longitudinal edges of the contour 430

413 Kante der Ausspülung 413 edge of the washout

415 Kontur der Ausspülung auf der Werkstückoberfläche 415 Contour of the rinsing on the workpiece surface

417 Tiefe der Ausspülung 417 depth of lavage

418 aufgeschmolzenes hochspritzendes Material des Werkstücks 418 melted high spattering material of the workpiece

419 maximale Länge der Ausspülung 410 entlang der Werkstückoberfläche 419 maximum length of flushing 410 along the workpiece surface

420 Breite der Ausspülung entlang der Werkstückoberfläche 420 width of flushing along the workpiece surface

421 Schräge der Ausspülung zur Kante hin 421 slope of the washout towards the edge

423 aufgeschmolzenes aus der Werkstückunterseite wegspritzendes Material 423 melted material spraying away from the underside of the workpiece

430 Kontur, mit der der Plasmabrenner gegenüber der Werkstückoberfläche geführt wird430 contour with which the plasma torch is guided in relation to the workpiece surface

450 Schnittfuge 450 kerf

452 Schnittfugenbreite d Plasmabrennerabstand, Abstand Plasmabrennerspitze - Werkstückoberfläche d1 Plasmabrennerabstand, Abstand Plasmabrennerspitze - Werkstückoberfläche in Phase 1 d2 Plasmabrennerabstand, Abstand Plasmabrennerspitze - Werkstückoberfläche in Phase 2 d3 Plasmabrennerabstand in Phase 3 d4 Plasmabrennerabstand, Abstand Plasmabrennerspitze - Werkstückoberfläche beim Schneiden in Phase 4 d5 Plasmabrennerabstand in Phase 5 452 Kerf width d Plasma torch distance, distance plasma torch tip - workpiece surface d1 Plasma torch distance, distance plasma torch tip - workpiece surface in phase 1 d2 Plasma torch distance, distance plasma torch tip - workpiece surface in phase 2 d3 Plasma torch distance in phase 3 d4 Plasma torch distance, distance plasma torch tip - workpiece surface when cutting in phase 4 d5 plasma torch distance in phase 5

11 Strom in Phase 1 11 current in phase 1

12 Strom in Phase 2 12 current in phase 2

13 Strom in Phase 3 14 Strom in Phase 4, (Schneidstrom) m Massestrom m1 Massestrom Plasmagas m11 Massestrom Plasmagas in Phase 1 m12 Massestrom Plasmagas in Phase 2 m13 Massestrom Plasmagas in Phase 3 m14 Massestrom Plasmagas in Phase 4 m2 Massestrom Sekundärgas m21 Massestrom Sekundärgas in Phase 1 m22 Massestrom Sekundärgas in Phase 2 m23 Massestrom Sekundärgas in Phase 3 m24 Massestrom Sekundärgas in Phase 4 13 current in phase 3 14 current in phase 4, (cutting current) m mass flow m1 mass flow of plasma gas m11 mass flow of plasma gas in phase 1 m12 mass flow of plasma gas in phase 2 m13 mass flow of plasma gas in phase 3 m14 mass flow of plasma gas in phase 4 m2 mass flow of secondary gas m21 mass flow of secondary gas in phase 1 m22 mass flow of secondary gas in phase 2 m23 mass flow of secondary gas in phase 3 m24 mass flow of secondary gas in phase 4

PG Plasmagas p1 Plasmagasdruck p11 Plasmagasdruck in Phase 1 p12 Plasmagasdruck in Phase 2 p13 Plasmagasdruck in Phase 3 p14 Plasmagasdruck in Phase 4 p2 Sekundärgasdruck p21 Sekundärgasdruck in Phase 1 p22 Sekundärgasdruck in Phase 2 p23 Sekundärgasdruck in Phase 3 p24 Sekundärgasdruck in Phase 4 PG plasma gas p1 plasma gas pressure p11 plasma gas pressure in phase 1 p12 plasma gas pressure in phase 2 p13 plasma gas pressure in phase 3 p14 plasma gas pressure in phase 4 p2 secondary gas pressure p21 secondary gas pressure in phase 1 p22 secondary gas pressure in phase 2 p23 secondary gas pressure in phase 3 p24 secondary gas pressure in phase 4

SG Sekundärgas v Vorschubgeschwindigkeit v1 Vorschubgeschwindigkeit in Phase 1 v2 Vorschubgeschwindigkeit in Phase 2 v3 Vorschubgeschwindigkeit in Phase 3 v4 Vorschubgeschwindigkeit beim Schneiden (in Phase 4) v5 Vorschubgeschwindigkeit in Phase 5 SG Shield gas v Feed rate v1 Feed rate in phase 1 v2 Feed rate in phase 2 v3 Feed rate in phase 3 v4 Feed rate when cutting (in phase 4) v5 feed rate in phase 5

Claims

Ansprüche Expectations 1. Verfahren zum Plasmaschneiden von Werkstücken, bei dem mindestens ein Plasmaschneidbrenner (2) mit zumindest einem Plasmabrennerkörper (2.7), einer Elektrode (2.1) und einer Düse (2.2), durch deren Düsenöffnung (2.2.1) zumindest ein Plasmagas (PG) oder Plasmagasgemisch strömt und die den Plasmastrahl (3) einschnürt, eingesetzt wird, wobei das Verfahren umfasst: 1. Method for plasma cutting of workpieces, in which at least one plasma cutting torch (2) with at least one plasma torch body (2.7), an electrode (2.1) and a nozzle (2.2) through whose nozzle opening (2.2.1) at least one plasma gas (PG) or plasma gas mixture flows and which constricts the plasma jet (3), the method comprising: Positionieren des Plasmaschneidbrenners (2) in Bezug zu einem Werkstück (4), Positioning the plasma cutting torch (2) in relation to a workpiece (4), Zünden eines Pilotlichtbogens zwischen der Elektrode (2.1) und der Düse (2.2) des Plasmaschneidbrenners (2) und Erzeugen eines übertragenen Plasmalichtbogens zwischen der Elektrode (2.1) des Plasmaschneidbrenners (2) und dem Werkstück (4), Igniting a pilot arc between the electrode (2.1) and the nozzle (2.2) of the plasma cutting torch (2) and generating a transferred plasma arc between the electrode (2.1) of the plasma cutting torch (2) and the workpiece (4), Einstechen des Plasmastrahls (3) in das Werkstück (4), bis der Plasmastrahl (3) durch das Werkstück (4) hindurch ist, und danach Schneiden des Werkstücks (4) durch Führen des Plasmaschneidbrenners (2) mit einer Vorschubgeschwindigkeit v4 in einem Plasmabrennerabstand d4 vom Werkstück (4) bei einem Schneidstrom I4 , so dass eine Schnittfuge (450) mit einer Schnittfugenbreite (452) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einstechen des Plasmastrahls (3) in und durch das Werkstück (4) eine Ausspülung (410) ausgebildet wird, indem das Werkstück (4) von der Werkstückoberfläche (4.1) her zumindest für eine Zeitdauer t2 derart dem Plasmastrahl (3) ausgesetzt wird, dass Material des Werkstücks (4) von der Werkstückoberfläche (4.1) her abgetragen wird und die Ausspülung (410) entsteht. Pierce the plasma jet (3) into the workpiece (4) until the plasma jet (3) is through the workpiece (4) and then cut the workpiece (4) by guiding the plasma cutting torch (2) at a feed rate v4 in a plasma torch gap d4 from the workpiece (4) with a cutting current I4, so that a kerf (450) with a kerf width (452) is created, characterized in that before the plasma jet (3) pierces and through the workpiece (4), a flushing (410 ) is formed by the workpiece (4) being exposed to the plasma jet (3) from the workpiece surface (4.1) at least for a period of time t2 in such a way that material of the workpiece (4) is removed from the workpiece surface (4.1) and the flushing out (410) arises. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren zumindest folgende Phasen umfasst: 2. The method according to claim 1, wherein the method comprises at least the following phases: Phase 1 mit einer Zeitdauer t1, die das Positionieren des Plasmaschneidbrenners (2) und das Zünden des Pilotlotbogens sowie das Erzeugen des übertragenen Plasmalichtbogens umfasst, Phase 1 with a time period t1, which includes the positioning of the plasma cutting torch (2) and the ignition of the pilot solder arc and the generation of the transferred plasma arc, Phase 2 mit der Zeitdauer t2, die das Ausbilden der Ausspülung (410) umfasst,Phase 2 with the time period t2, which includes the formation of the flushing (410), Phase 3 mit einer Zeitdauer t3, die das Einstechen in und durch das Werkstück (4) umfasst, und Phase 3 with a time period t3, which includes piercing into and through the workpiece (4), and Phase 4 mit einer Zeitdauer t4, die das Schneiden umfasst. Phase 4 with a time period t4, which includes cutting. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während der Zeitdauer t2 der Plasmaschneidbrenner (2) mit einer Vorschubgeschwindigkeit v2 geführt wird, die sich von der Vorschubgeschwindigkeit v4 des Plasmaschneidbrenners (2) beim Schneiden unterscheidet, und/oder der Plasmaschneidbrenner (2) mit einem Strom I2 betrieben wird, der sich von dem Schneidstrom I4 beim Schneiden unterscheidet, und/oder 3. The method according to claim 1 or 2, wherein during the period of time t2 the plasma cutting torch (2) is guided at a feed speed v2 which differs from the feed speed v4 of the plasma cutting torch (2) during cutting, and/or the plasma cutting torch (2) with is operated with a current I2 different from the cutting current I4 during cutting, and/or 27 der Plasmaschneidbrenner (2) in einem Plasmabrennerabstand d2 positioniert ist, der sich von dem Plasmabrennerabstand d4 beim Schneiden unterscheidet und/oder sich der Druck p12 und/oder der Volumenstrom und/oder der Massestrom m12 des Plasmagases PG oder des Plasmagasgemisches vom Druck p14 und/oder vom Volumenstrom und/oder vom Massestrom m14 des Plasmagases PG beim Schneiden unterscheidet/unterscheiden und/oder die Zusammensetzung des Plasmagases und/oder des Plasmagasgemisches eine andere ist als beim Schneiden. 27 the plasma cutting torch (2) is positioned at a plasma torch distance d2, which differs from the plasma torch distance d4 during cutting and/or the pressure p12 and/or the volume flow and/or the mass flow m12 of the plasma gas PG or the plasma gas mixture differs from the pressure p14 and/or or from the volume flow and/or from the mass flow m14 of the plasma gas PG during cutting and/or the composition of the plasma gas and/or the plasma gas mixture differs from that during cutting. 4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei während der Zeitdauer t2: die Vorschubgeschwindigkeit v2 des Plasmaschneidbrenners (2) größer ist als die Vorschubgeschwindigkeit v4 des Plasmaschneidbrenners (2) beim Schneiden und/oder der Strom I2 kleiner ist als der Schneidstrom I4 beim Schneiden und/oder der Plasmabrennerabstand d2 größer als der Plasmabrennerabstand d4 beim Schneiden und/oder der Druck p12 und/oder der Volumenstrom und/oder der Massestrom m12 des Plasmagases PG oder des Plasmagasgemischs geringer ist/sind als der Druck p14 und/oder der Volumenstrom m14 beim Schneiden und/oder die Zusammensetzung des Plasmagases und/oder des Plasmagasgemisches einen geringeren Anteil oxidierenden und/oder reduzierenden Gases aufweist als beim Schneiden. 4. The method according to claim 3, wherein during the time period t2: the feed rate v2 of the plasma cutting torch (2) is greater than the feed rate v4 of the plasma cutting torch (2) during cutting and/or the current I2 is smaller than the cutting current I4 during cutting and/or or the plasma torch distance d2 is greater than the plasma torch distance d4 during cutting and/or the pressure p12 and/or the volume flow and/or the mass flow m12 of the plasma gas PG or the plasma gas mixture is/are lower than the pressure p14 and/or the volume flow m14 during cutting and/or the composition of the plasma gas and/or the plasma gas mixture has a lower proportion of oxidizing and/or reducing gas than during cutting. 5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei während der Zeitdauer t2 oder zumindest eines Teils der Zeitdauer t2: die Vorschubgeschwindigkeit v2 des Plasmaschneidbrenners (2) mindestens das Anderthalbfache, besser mindestens das Doppelte, noch besser mindestens das Vierfache, am besten mindestens das Achtfache der Vorschubgeschwindigkeit v4 beim Schneiden beträgt und/oder der Strom I2 höchstens 85%, besser höchstens 70%, am besten höchstens 50% des Schneidstroms I4 beim Schneiden beträgt und/oder der Plasmabrennerabstand d2 mindestens das 1,5-fache, besser mindestens das Doppelte, am besten mindestens das 2,5 fache des Plasmabrennerabstands d4 beim Schneiden beträgt und/oder der Druck p12 und/oder Volumenstrom und/oder Massestrom m12 des Plasmagases PG oder des Plasmagasgemischs höchstens 90%, besser höchstens 80%, am besten höchsten 70% des Drucks p14 und/oder des Volumenstroms und/oder des Massestromes m14 beim Schneiden beträgt und/oder die Zusammensetzung des Plasmagases und/oder des Plasmagasgemisches einen um mindestens 15 Vol.%, besser um mindestens 30 Vol.%, am besten um mindestens um 50 Vol.% verringerten Anteil oxidierenden und/oder reduzierenden Gases aufweist als die Zusammensetzung des Plasmagases und/oder des Plasmagasgemisches beim Schneiden. 5. The method according to claim 4, wherein during the period t2 or at least part of the period t2: the feed speed v2 of the plasma cutting torch (2) is at least one and a half times, better at least twice, even better at least four times, best at least eight times the feed speed v4 during cutting and/or the current I2 is at most 85%, better at most 70%, preferably at most 50% of the cutting current I4 during cutting and/or the plasma torch distance d2 is at least 1.5 times, better at least twice, am is at best at least 2.5 times the plasma torch distance d4 during cutting and/or the pressure p12 and/or volume flow and/or mass flow m12 of the plasma gas PG or the plasma gas mixture is no more than 90%, better no more than 80%, best no more than 70% of the pressure p14 and/or the volume flow and/or the mass flow m14 during cutting and/or the composition of the plasma gas and/or the plasma gas mixture has a proportion of oxidizing and/or reducing gas that is reduced by at least 15% by volume, better by at least 30% by volume, best by at least 50% by volume, than the composition of the plasma gas and/or the plasma gas mixture during cutting. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Plasmaschneidbrenner (2) zusätzlich eine Sekundärgaskappe (2.4) aufweist, die zumindest teilweise die Düse (2.2) umschließt und zwischen der Sekundärgaskappe (2.4) und der Düse (2.2) ein Sekundärgas (SG) strömt. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the plasma cutting torch (2) additionally has a secondary gas cap (2.4) which at least partially encloses the nozzle (2.2) and a secondary gas (SG) flows between the secondary gas cap (2.4) and the nozzle (2.2). 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei während der Zeitdauer t2 der Druck p22 und/oder Volumenstrom und/oder der Massestrom m22 des Sekundärgases SG oder des Sekundärgasgemischs geringer ist/sind als der Druck p24 und/oder der Volumenstrom und/oder der Messestrom m24 des Sekundärgases PG oder des Sekundärgasgemischs beim Schneiden und/oder das Sekundärgas SG und/oder das Sekundärgasgemisch eine andere Zusammensetzung hat als das Sekundärgas SG und/oder das Sekundärgasgemisch beim Schneiden. 7. The method according to claim 6, wherein during the period t2 the pressure p22 and/or the volume flow and/or the mass flow m22 of the secondary gas SG or the secondary gas mixture is/are lower than the pressure p24 and/or the volume flow and/or the measured flow m24 of the secondary gas PG or the secondary gas mixture during cutting and/or the secondary gas SG and/or the secondary gas mixture has a different composition than the secondary gas SG and/or the secondary gas mixture during cutting. 8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei während der Zeitdauer t2 der Druck p22 und/oder Volumenstrom und/oder Massestrom m22 des Sekundärgases SG oder des Sekundärgasgasgemischs höchstens 90%, besser höchstens 80%, am besten höchsten 70% des Drucks p24 und/oder des Volumenstroms und/oder des Massestromes m24 des Sekundärgases und/oder des Sekundärgasgemisches beim Schneiden beträgt und/oder die Zusammensetzung des Sekundärgases und/oder des Sekundärgasgemisches einen um mindestens 15 Vol.%, besser um mindestens 30 Vol.%, am besten um mindestens um 50 Vol.% verringerten Anteil oxidierenden und/oder reduzierenden Gases aufweist als die Zusammensetzung des Sekundärgases und/oder des Sekundärgasgemisches beim Schneiden. 8. The method according to claim 7, wherein during the period t2 the pressure p22 and/or volume flow and/or mass flow m22 of the secondary gas SG or the secondary gas-gas mixture is at most 90%, preferably at most 80%, ideally at most 70% of the pressure p24 and/or of the volume flow and/or the mass flow m24 of the secondary gas and/or the secondary gas mixture during cutting and/or the composition of the secondary gas and/or the secondary gas mixture by at least 15% by volume, better by at least 30% by volume, preferably by at least 50% by volume lower proportion of oxidizing and/or reducing gas than the composition of the secondary gas and/or the secondary gas mixture during cutting. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Zeitdauer t2 die Vorschubgeschwindigkeit v2 des Plasmaschneidbrenners (2) und/oder der Strom I2 des Plasmaschneidbrenners (2) und/oder der Plasmabrennerabstand d2 des Plasmaschneidbrenners (2) und/oder der Druck p22 und/oder der Volumenstrom und/oder der Massestrom m22 des Plasmagases PG oder des Plasmagasgemischs und/oder die Zusammensetzung des Plasmagases und/oder des Plasmagasgemisches so gewählt sind, dass zumindest der größte Teil des aufgeschmolzenen hochspritzenden Materials (418) des Werkstücks (4) den Plasmaschneidbrenner (2) und/oder die Plasmabrennerspitze (2.8) und/oder die Düse (2.2) und/oder die Sekundärgaskappe (2.4) nicht berührt. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein during the time period t2 the feed speed v2 of the plasma cutting torch (2) and/or the current I2 of the plasma cutting torch (2) and/or the plasma torch distance d2 of the plasma cutting torch (2) and/or the pressure p22 and/or the volume flow and/or the mass flow m22 of the plasma gas PG or the plasma gas mixture and/or the composition of the plasma gas and/or the plasma gas mixture are selected in such a way that at least the largest part of the molten high-splashing material (418) of the workpiece (4) does not touch the plasma cutting torch (2) and/or the plasma torch tip (2.8) and/or the nozzle (2.2) and/or the shielding gas cap (2.4). 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausspülung (410) auf der Werkstückoberfläche (4.1) eine Länge (419) aufweist, dass das bis zum Durchstechen durch das Werkstück (4) hochspritzende aufgeschmolzene Material (418) entgegengesetzt der Schneidrichtung (10) so durch die Ausspülung 410 wegspritzen kann, dass es den Plasmaschneidbrenner (2), die Plasmabrennerspitze (2.8), die Düse (2.2) und/oder die Sekundärgaskappe (2.4) nicht oder zum größten Teil nicht berührt. 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the flushing (410) on the workpiece surface (4.1) has a length (419) such that the molten material (418) spraying up until it pierces through the workpiece (4) is opposite to the cutting direction (10 ) can spray away through the purge 410 so that it does not or mostly does not touch the plasma cutting torch (2), the plasma torch tip (2.8), the nozzle (2.2) and/or the secondary gas cap (2.4). 11. Verfahren nach den Anspruch 9 und 10, wobei mit dem größten Teil mindestens 90%, besser mindestens 95%, noch besser 99% und am besten 100% des aufgeschmolzenen hochspritzenden Materials (418) gemeint sind. 11. The method according to claims 9 and 10, wherein the majority means at least 90%, more preferably at least 95%, even more preferably 99% and most preferably 100% of the melted high-splashing material (418). 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausspülung (410) senkrecht von der Werkstückoberfläche (4.1) her gemessen eine maximale Tiefe (417) von mindestens 15% der Werkstückdicke (4.3) und/oder mindestens 10 mm aufweist. 12. The method according to any one of the preceding claims, wherein the flushing (410) measured perpendicularly from the workpiece surface (4.1) has a maximum depth (417) of at least 15% of the workpiece thickness (4.3) and/or at least 10 mm. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausspülung (410) auf der Werkstückoberfläche (4.1) eine Länge (419) von mindestens 40% der Werkstückdicke (4.3) und/oder mindestens 20 mm aufweist. 13. The method according to any one of the preceding claims, wherein the flushing (410) on the workpiece surface (4.1) has a length (419) of at least 40% of the workpiece thickness (4.3) and/or at least 20 mm. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der kleinste Abstand14. The method according to any one of the preceding claims, wherein the smallest distance (411) zwischen einer durch den Plasmaschneidbrenner (2) beschriebenen Kontur (430) und einer Kante (413) der entstandenen Ausspülung (410) größer ist als der kleinste Abstand(411) between a contour (430) described by the plasma cutting torch (2) and an edge (413) of the resulting flushing (410) is greater than the smallest distance (412) der durch den Plasmaschneidbrenner (2) beschriebenen Kontur (430). (412) of the contour (430) described by the plasma cutting torch (2). 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der kleinste Abstand (412) zwischen der durch den Plasmaschneidbrenner 2 beschriebenen Kontur (430) und der Kante (413) der entstandenen Ausspülung (410) und der durch den Plasmaschneidbrenner (2) beschriebenen Kontur (430) kleiner oder gleich dem Doppelten des kleinsten Abstands (412) der durch den Plasmaschneidbrenner (2) beschriebenen Kontur (430) ist. 15. The method according to any one of the preceding claims, wherein the smallest distance (412) between the contour (430) described by the plasma cutting torch 2 and the edge (413) of the resulting flushing (410) and the contour described by the plasma cutting torch (2) ( 430) is less than or equal to twice the smallest distance (412) of the contour (430) described by the plasma cutting torch (2). 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 15, wobei der Plasmaschneidbrenner (2) nach dem Ausbilden der Ausspülung (410) und vor dem Schneiden für die Zeitdauer t3 so positioniert wird, dass der Plasmastrahl (3) bei Beginn des Einstechens in und durch das Werkstück auf die Kante (413) und/oder eine Schräge (421) der Ausspülung (410) trifft. 16. The method according to any one of claims 2 to 15, wherein the plasma cutting torch (2) after forming the purge (410) and before cutting for the time period t3 is positioned so that the plasma jet (3) at the start of piercing in and through the workpiece hits the edge (413) and/or a slope (421) of the washout (410). 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16, wobei nach dem Ausbilden der Ausspülung (410) und vor dem Schneiden für die Zeitdauer t3 eine Vorschubgeschwindigkeit v3 zum Einstechen in und durch das Werkstück (4) kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit v2 während des Ausbildens der Ausspülung (410) oder 0 ist. 17. The method according to any one of claims 2 to 16, wherein after the formation of the flushing (410) and before the cutting for the time period t3 a feed rate v3 for piercing into and through the workpiece (4) is lower than the feed rate v2 during the formation of the flushing (410) or 0. 18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Vorschubgeschwindigkeit v3 höchstens die Hälfte, besser höchstens ein Viertel, noch besser höchstens ein Achtel der Vorschubgeschwindigkeit v2 beträgt. 18. The method according to claim 17, wherein the feed rate v3 is at most half, better at most a quarter, even better at most one eighth of the feed rate v2. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 18, wobei nach dem Ausbilden der Ausspülung (410) und vor dem Schneiden für die Zeitdauer t3 die Vorschubgeschwindigkeit v3 zum Einstechen in und durch das Werkstück (4) kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit v4 während des Schneidens oder 0 ist. 19. The method according to any one of claims 2 to 18, wherein after the formation of the flushing (410) and before cutting for the period of time t3, the feed rate v3 for piercing into and through the workpiece (4) is less than the feed rate v4 during cutting or 0 is 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei ein Plasmabrennerabstand d3 zum Einstechen während der Zeitdauer t3 in und durch das Werkstück größer ist als der Plasmabrennerabstand d4 beim Schneiden. 20. The method according to any one of claims 16 to 18, wherein a plasma torch distance d3 for piercing into and through the workpiece during the time period t3 is greater than the plasma torch distance d4 during cutting. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Plasmabrennerabstand d3 zum Einstechen in und durch das Werkstück (4) kleiner oder gleich dem Plasmabrennerabstand d2 beim Ausbilden der Ausstülpung(410) ist. 21. The method according to any one of claims 15 to 18, wherein the plasma torch distance d3 for piercing into and through the workpiece (4) is less than or equal to the plasma torch distance d2 when forming the protuberance (410). 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 21 , wobei während der Zeitdauer t1 der Plasmabrennerabstand d1 kleiner ist als der Plasmabrennerabstand d2 während der Zeitdauer t2 und/oder kleiner ist als der Plasmabrennerabstand d3 während der Zeitdauer t3 und/oder größer ist als der Plasmabrennerabstand d4 während des Schneidens. 22. The method according to any one of claims 2 to 21, wherein during the period of time t1, the plasma torch distance d1 is smaller than the plasma torch distance d2 during the Period t2 and/or is less than the plasma torch distance d3 during the period t3 and/or is greater than the plasma torch distance d4 during cutting. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 22, wobei während der Zeitdauer t1 die Vorschubgeschwindigkeit v1 des Plasmaschneidbrenners (2) kleiner ist als Vorschubgeschwindigkeit v2 während der Zeitdauer t2 und/oder kleiner ist als die Vorschubgeschwindigkeit v4 während des Schneidens. 23. The method according to any one of claims 2 to 22, wherein during the period t1 the feed rate v1 of the plasma cutting torch (2) is lower than the feed rate v2 during the period t2 and/or is lower than the feed rate v4 during cutting. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 23, wobei sich zwischen der Phase 3 und der Phase 4 zumindest eine weitere Phase befindet, bei der der Plasmabrennerabstand d kleiner/gleich dem Plasmabrennerabstand d3 und größer als der Plasmabrennerabstand d4 beim Schneiden ist. 24. The method according to any one of claims 2 to 23, wherein between phase 3 and phase 4 there is at least one further phase in which the plasma torch distance d is less than or equal to the plasma torch distance d3 and greater than the plasma torch distance d4 during cutting. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 24, wobei sich zwischen der Phase 3 und der Phase 4 zumindest eine weitere Phase befindet, bei der die Vorschubgeschwindigkeit v des Plasmaschneidbrenners (2) größer als die Vorschubgeschwindigkeit v3 und kleiner als der Vorschubgeschwindigkeit v4 beim Schneiden ist. 25. The method according to any one of claims 2 to 24, wherein between phase 3 and phase 4 there is at least one further phase in which the feed speed v of the plasma cutting torch (2) is greater than the feed speed v3 and less than the feed speed v4 during cutting is. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 25, wobei zwischen den Phasen 1, 2, 3 und 4 weitere Phasen vorhanden sind. 26. The method according to any one of claims 2 to 25, wherein between the phases 1, 2, 3 and 4 further phases are present. 27. Verfahren nach Anspruch 26 dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Phasen 1 , 2, 3 und 4 die Vorschubgeschwindigkeit v und/oder der Strom I und/oder der Plasmabrennerabstand d und/oder der Druck p1 und/oder der Volumenstrom und/oder der Massestrom m1 des Plasmagases PG oder des Plasmagasgemischs und/oder die Zusammensetzung des Plasmagases und/oder des Plasmagasgemisches und/oder der Druck p2 und/oder Volumenstrom und/oder der Massestrom m2 des Sekundärgases SG und/oder die Zusammensetzung des Sekundärgases SG und/oder das Sekundärgasgemisches ändert/ändern. 27. The method according to claim 26, characterized in that between phases 1, 2, 3 and 4 the feed rate v and/or the current I and/or the plasma torch distance d and/or the pressure p1 and/or the volume flow and/or the Mass flow m1 of the plasma gas PG or the plasma gas mixture and/or the composition of the plasma gas and/or the plasma gas mixture and/or the pressure p2 and/or volume flow and/or the mass flow m2 of the secondary gas SG and/or the composition of the secondary gas SG and/or change/change the secondary gas mixture.
EP22765421.7A 2021-08-16 2022-08-09 Method for plasma-cutting workpieces Pending EP4363149A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021004182 2021-08-16
DE102021005500.4A DE102021005500B4 (en) 2021-08-16 2021-11-08 Process for plasma cutting of valuable items
PCT/EP2022/072339 WO2023020893A1 (en) 2021-08-16 2022-08-09 Method for plasma-cutting workpieces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4363149A1 true EP4363149A1 (en) 2024-05-08

Family

ID=83228771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22765421.7A Pending EP4363149A1 (en) 2021-08-16 2022-08-09 Method for plasma-cutting workpieces

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4363149A1 (en)
WO (1) WO2023020893A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0635068B2 (en) * 1986-06-20 1994-05-11 株式会社田中製作所 Plasma cutting method
EP0901867B1 (en) * 1998-10-22 2001-01-03 La Soudure Autogene Francaise Method and automatic apparatus for marking by means of a plasma jet, in particular of metals
DE202004021663U1 (en) 2004-10-08 2010-05-12 Kjellberg Finsterwalde Plasma Und Maschinen Gmbh plasma torch
DE102009053175B4 (en) * 2009-10-30 2015-01-29 Kjellberg Finsterwalde Plasma Und Maschinen Gmbh Method of forming markings on surfaces of workpieces with a plasma torch
FR3020584B1 (en) * 2014-05-02 2016-12-23 Air Liquide Welding France METHOD AND INSTALLATION OF ARC PLASMA CUTTING WITH IMPROVED DRILLING CYCLE

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023020893A1 (en) 2023-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69414370T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR PLASMA CUTTING
DE69418894T2 (en) PLASMA TORCH
EP2191925B1 (en) Method of, device and computer program for keyhole plasma welding with activ change of the penetrating current during welding
DE4497732C2 (en) Plasma cutting process
EP2483031B1 (en) Method of plasma-cutting a workpiece by means of a plasma-cutting system and pulsating current
DE4446560C1 (en) Process for welding workpieces with laser radiation
EP2477780A1 (en) Method and device for processing workpieces by means of a laser apparatus and an arc apparatus
DE10057187A1 (en) Manufacturing compound structures of metallic and non-metallic materials involves adhesive layer of individual weld/anchor points produced by especially light arc weld process
DE2842693C2 (en) Process for underwater plasma cutting of workpieces, in particular structural steel
DE3426410A1 (en) WELDING TORCH FOR PLASMA MIG WELDING
DE2919084A1 (en) NON-MELTING ELECTRODE FOR PLASMA WELDING AND METHOD OF MANUFACTURING THIS ELECTRODE
DE1066676B (en)
EP2732902B1 (en) Method of plasma cutting of workpieces with an inclined plasma beam
EP1919648B1 (en) Device and method for the plasma-cutting of workpieces with an additional fusible electrode guided between the nozzle and the workpiece
EP0753371B1 (en) Method of igniting a welding arc
DE102021005500B4 (en) Process for plasma cutting of valuable items
AT505813B1 (en) METHOD FOR OPERATING A PLASMA BRAINER AND PLASMA BURNER
EP4363149A1 (en) Method for plasma-cutting workpieces
EP2018926A1 (en) Process for thermal cutting with change of gas composition during the cutting process
DE19927557C2 (en) Process for pretreating workpieces to be welded or soldered
DE69807175T2 (en) Device and method for plasma arc welding with variable polarity
DE1098636B (en) Method and device for arc welding
WO2020207522A1 (en) Plasma cutting method
DE102004010085B3 (en) Smothered-arc or submerged welding process, carried out under powder, produces second arc between non-melting electrode and workpiece
DE10354409A1 (en) Plasma welding method employs mixture containing argon and helium with carbon dioxide and oxygen for shielding and optionally also as plasma gas

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240129

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)